Häpnadsväckande 360 000 människor i Storbritannien diagnostiseras med cancer varje år.
Medan de flesta forskare arbetar på att hitta ett botemedel mot den livsförändrande sjukdomen, kan forskare från Stanford University precis ha tagit de första stegen för att utveckla ett förebyggande cancervaccin som kan förhindra att tumörer utvecklas helt och hållet.
Publicerar sina resultat i Cellstamcell, forskare från Stanfords Cardiovascular Institute och Institute for Stem Cell Biology and Regenerative Medicine injicerade möss med ”inaktiverade inducerade pluripotenta stamceller”, eller iPS-celler.
Förvånansvärt nog kunde forskare till synes immunisera möss från att utveckla cancer och tumörceller, medan andra testade djur såg betydande minskningar i storleken på tumörer.
Vad är stamceller och iPS-celler?
Det finns två sorters stamceller. Embryonala stamceller är ospecialiserade celler som kan förvandlas till nästan vilken typ av celler som helst i kroppen eftersom de är vad som kallas ”pluripotenta”.
De skördas när embryot bara är några dagar gammalt. Vuxna stamceller är mycket mer begränsade eftersom de bara kan differentiera till ursprungscellgruppen. Till exempel, om den vuxna stamcellen togs från en benmärg, skulle den bara kunna växa till en cell av samma typ.
Men iPS-celler är celler som har omprogrammerats genetiskt från vuxna celler för att efterlikna strukturen och effekterna av embryonala celler. Detta gör dem lika pluripotenta som de embryonala cellerna, utan de etiska nackdelarna.
Hur iPS-celler kan fungera för att vaccinera mot cancer
Kooreman och Kim et al./Cell Stem Cell
iPS-celler produceras genom att ta cellprov från hud eller blod som sedan tvingas att utvecklas tillbaka till sitt ursprungliga tillstånd, något som uppnås genom behandling av gener. Detta ger cellerna deras pluripotens, vilket gör att de kan förvandlas till nästan vilken cell som helst i kroppen.
LÄS NÄSTA: Forskare ”odlar” antikroppar på beställning som kan skräddarsys för att behandla en rad sjukdomar
Dessa celler antar samma genetiska kvalitet som cancerceller – det vill säga, de är utvecklingsmässigt omogna, stamceller som fortfarande kan växa. Forskarna antog att injektionen av iPS-celler, som saknar förmågan att replikera, effektivt borde kunna introducera en mängd olika cancerformer i immunsystemet. Medan cancerceller förökar sig snabbt för att skapa tumörer, tar iPS-celler bort denna mekanik från att uppstå.
För att vara effektiv som cancerbehandling måste iPS-cellantigenerna införas i kroppen, så att de kan binda till cancerceller om de någonsin utvecklas. Det betyder att de kan producera antikroppar.
Hur iPS-celler användes i studien
I studien injicerade forskare fyra grupper av möss med olika lösningar.
Den första gruppen injicerades med en kontrolllösning; den andra fick bestrålade iPS-celler som hade konstruerats för att förhindra bildandet av teratom (tumörer som utvecklas från en grupp vävnader); den tredje, ett adjuvans, en lösning som förstärker kroppens svar på ett antigen; och den fjärde en kombination av både iPS-cellerna och adjuvansen.
Bara en vecka senare hade alla mössen utvecklat bröstcancer. Medan forskarna observerade hur kontrollgruppens tumörer fortsatte att växa, observerades motsatsen för alla de andra tre grupperna.
LÄS NÄSTA: Cancergenombrott kan bana väg för ett universellt blodprov
I den fjärde gruppen hade sju av tio av tumörerna börjat krympa och två av dessa vaccinerade möss kunde avvisa bröstcancercellerna helt och hållet.
Inom fyra veckor hade otroliga 70 % av de vaccinerade mössen helt avvisat de introducerade bröstcancercellerna. Medan de återstående 30% hade betydligt mindre tumörer.
”När vi immuniserar ett djur med genetiskt matchande iPS-celler, kan immunsystemet förberedas för att avvisa utvecklingen av tumörer i framtiden”, säger senior författare till studien, Joseph Wu. ”I väntan på replikering hos människor indikerar våra fynd att dessa celler en dag kan fungera som ett sant patientspecifikt cancervaccin.”
Medan studien bara testades på de tre vanligaste cancerformerna (bröstcancer, lungcancer och hudcancer), säger Wu till Alphr att vaccinet borde kunna rikta sig mot andra typer av cancer också.
”Vi har bara testat vaccinet på dessa tre cancertyper, men vi tror att det kan användas för ett större antal cancerformer. Detta är baserat på det stora antalet cancerrelaterade proteiner som finns på IPS-celler, såväl som cancerceller, säger han.
LÄS NÄSTA: Historik om cancerbehandling: från rävlungor till getinggift
Ännu mer lovande är att ett cancervaccin som använder iPS-celler för människor faktiskt kan vara möjligt inom en snar framtid. En patients blod eller hudceller kan till exempel omprogrammeras till iPS-celler och sedan administreras som ett anticancervaccin. Det kan också användas som en uppföljningsbooster efter kemoterapi eller strålbehandling, utformad för att stoppa cancer från att återvända.
”Vi känner att detta har stor potential som cancervaccin. Patienter kan till exempel vaccineras vid en viss ålder (70 år) för att stärka sitt immunförsvar för att rikta in sig på möjliga cancerceller och begränsa cancern från att växa ut”, förklarar Wu till Alphr. ”Vi sätter upp och utför in vitro-experiment för att validera vaccinets effektivitet och säkerhet på mänskliga prover. Baserat på dessa resultat kommer vi att bestämma vilka cancerformer vi ska börja med först, och sedan kan vi börja fundera på kliniska prövningar.”
Medan vissa människor är försiktiga med inaktiverade inducerade pluripotenta stamceller, på grund av den förmodade risken att de själva kan mutera och förvandlas till tumörer, har studier skjutit ner denna teori.
A studie genomförd 2015, till exempel fann att skillnaderna mellan iPS-celler och moderceller var mycket små, med eventuella mutationer som sannolikt inte skulle vara skadliga eller farliga för människokroppen.
