Una compagnia farmaceutica ha recentemente reso pubblico il suo piano per l’avvio, il prossimo mese, dei trial clinici di fase 3 per il loro vaccino personalizzato contro il cancro, leader del settore, per pazienti affetti da melanoma [1]. Si tratta del primo vaccino del suo genere a raggiungere questo traguardo e dimostra l’utilità della vaccinazione al di là delle malattie infettive. Lo scopo di questo articolo è fornire una breve introduzione riguardo il cancro e dare qualche informazione sullo stato attuale della tecnologia specifica ai vaccini antitumorali.

Cancro è il termine collettivo con cui si identificano le malattie causate da cellule che si dividono in modo incontrollabile e che acquistano l’abilità di diffondersi in altre parti del corpo. Le cellule sane diventano cancerose tramite mutazioni (mutazione) nel loro genoma, oppure a seguito di alcune infezioni virali che dirottano il meccanismo cellulare. Nel moltiplicarsi, le cellule cancerose possono formare delle masse conosciute come tumori (tumore) ed interferire con il corretto funzionamento degli organi colpiti – ed è per questo motivo che il cancro è tra le principali cause di morte in tutto il mondo [2]. È previsto che approssimativamente il 40% della popolazione sviluppi il cancro nel corso della vita [3]. Tuttavia, questa percentuale sarebbe ancora più alta se non fosse per il nostro sistema immunitario, che è in grado di riconoscere ed eliminare dal corpo le cellule mutate, prima che possano diventare maligne (maligno).

Una delle principali funzioni del sistema immunitario è quella di distinguere le cellule malate (come quelle infette da virus o quelle tumorali) da quelle sane ed eliminarle. Le cellule immunitarie controllano che una cellula sia sana analizzando le proteine (proteina) sulla superficie cellulare, per assicurarsi che siano normali [3]. Le mutazioni delle cellule tumorali fanno sì che queste producano delle proteine anormali che dovrebbero agire come antigeni (antigene) ed innescare una risposta immunitaria, ma talvolta riescono a passare inosservate [4]. Questo può accadere quando le proteine mutate non sono abbastanza diverse da quelle normali, quindi le cellule immunitarie non le riconoscono come anomale. Può anche succedere che le proteine anormali non siano presenti in numero abbastanza elevato perché le cellule immunitarie le notino [4, 5]. Inoltre, le cellule tumorali sono in grado, a livelli diversi, di tenere a distanza le cellule immunitarie, inviando segnali inibitori o restrittivi che impediscono una risposta immunitaria adeguata. È qui che i vaccini antitumorali possono risultare utili. Se combinati con farmaci che riducono i segnali inibitori, i vaccini possono aiutare il sistema immunitario a produrre una forte risposta proprio contro quelle proteine mutate che prima non era in grado di riconoscere.

Al giorno d’oggi, i giovani di molti paesi ricevono i vaccini contro il Papillomavirus (Human Papillomavirus o HPV) e l’Epatite B. L’HPV e l’Epatite B sono virus che possono causare tumori, perciò il vaccino contro queste malattie rende possibile prevenire alcuni tipi di cancro. Tuttavia, la maggior parte dei tumori non è causata da un virus, ma dall’accumulo casuale di mutazioni nelle nostre cellule [6]. Ogni tumore ha una combinazione unica di proteine mutate, il che significa che, anche se due tumori presi dallo stesso tessuto fossero messi a confronto, per esempio due tumori polmonari qualsiasi o due tumori al seno qualsiasi, avrebbero comunque una costruzione genetica completamente diversa. Questo rende lo sviluppo dei vaccini contro il cancro molto più complicato rispetto ai vaccini per contrastare un agente infettivo specifico come un virus [4, 7]. Dal momento che è impossibile prevedere quali antigeni verranno espressi nel caso di ogni singolo tumore, la maggior parte dei vaccini antitumorali vengono somministrati terapeuticamente – cioè solo dopo che il tumore si è formato. A differenza dei vaccini preventivi convenzionali (come l’antinfluenzale o il prenatale dTpa – di cui abbiamo parlato in un articolo precedente), che sono pensati per prevenire lo svilupparsi della malattia nel paziente, i vaccini antitumorali terapeutici non possono impedire al cancro di formarsi. L’obiettivo è invece quello di aiutare il sistema immunitario a riconoscere e curare il male esistente.

Nonostante queste difficoltà, diversi vaccini antitumorali sono già disponibili ed altri sono in fase di sviluppo. Fino a poco tempo fa, i pazienti affetti da cancro con la stessa origine (per esempio tutti i pazienti con il cancro alla vescica) avrebbero ricevuto lo stesso vaccino [8, 9, 10]. A causa dell’eterogeneità del cancro, però, questo genere di trattamenti “taglia unica” non funziona in modo ottimale in tutti i pazienti. Ora i test per una varietà di vaccini personalizzati sono ben avviati, e alcuni condividono la stessa tecnologia mRNA dei vaccini anti COVID-19 Pfizer o Moderna (qui il nostro precedente articolo sui vaccini mRNA) [11]. Visto che i vaccini mRNA sono più facili da produrre rispetto a quelli tradizionali, è possibile codificare molteplici antigeni del cancro in un singolo vaccino, rendendo così il trattamento più potente e riducendo, potenzialmente, la frequenza dei richiami richiesti [11, 12]. Ogni vaccino è generato partendo dalla sequenza genetica del tumore del singolo paziente. Tramite un programma informatico, vengono selezionate le proteine mutate con la probabilità più alta di suscitare una risposta immunitaria forte [11] e, selezionando esclusivamente le proteine mutate, è possibile ridurre il rischio di effetti collaterali a danno dei tessuti sani. Esistono una varietà di vaccini antitumorali personalizzati che stanno passando attraverso i trial clinici, ma quelli basati sull’mRNA sono quelli, al momento, più avanti nel processo di sviluppo.

Se combinato con il farmaco antitumorale contro il melanoma, Il vaccino mRNA personalizzato che abbiamo citato in precedenza, ha portato ad una riduzione del 44% nel rischio di recidività o morte rispetto al solo uso del farmaco, come dichiarato dai suoi stessi produttori [11]. Il melanoma è noto per la buona risposta ai trattamenti che attivano il sistema immunitario, ma la speranza è che questi vaccini si dimostrino efficaci anche contro altri tipi di cancro [13, 14]. Sono già in corso studi clinici per verificare se i vaccini antitumorali personalizzati possano funzionare in svariati altri tipi di tumori solidi, tra cui i cancri ai polmoni e al colon [15, 16].

Anche se questi approcci sono ancora nelle prime fasi di sviluppo ed hanno dei limiti, rappresentano, in ogni caso, un entusiasmante sviluppo nel campo della medicina personalizzata.