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cattivi scienziati
L'idea di una vaccinazione contro il carcinoma mammario triplo negativo. Lo studio
I rischi di questa malattia risiedono nella recidiva dei primi anni dopo i trattamenti medici: anche se sembra assente, rimane presente sotto forma di un numero piccolo di cellule tumorali sopravvissute che possono crescere. L'obiettivo del vaccino è costruire una sorveglianza capace di intercettare i cloni residui prima che diventino una ricaduta clinica
Nel carcinoma mammario triplo negativo (TNBC, dall’inglese triple-negative breast cancer) ci si trova davanti a un bersaglio clinicamente e storicamente ostico. “Triplo negativo” significa infatti che le cellule tumorali non esprimono, ai livelli utili per una terapia mirata, tre bersagli che in altri tumori mammari guidano molte scelte terapeutiche: il recettore degli estrogeni, il recettore del progesterone e la proteina HER2. L’assenza di questi tre bersagli riduce lo spazio delle terapie “di precisione” e lascia per anni la chemioterapia meno specifica come asse portante. In più, questo sottotipo tende a essere biologicamente aggressivo e a concentrare il rischio di recidiva nei primi anni: la ricaduta metastatica rappresenta un rischio elevato anche quando la malattia viene trattata in fase precoce. La curva delle recidive tende a concentrarsi nei primi anni dopo la diagnosi, poi si attenua rapidamente; questa dinamica suggerisce una finestra biologica in cui la malattia può essere clinicamente assente e, allo stesso tempo, ancora presente sotto forma di un numero molto piccolo di cellule tumorali sopravvissute, non rilevabili con gli esami di routine, ma capaci di crescere nel tempo. L’idea di una vaccinazione terapeutica in adiuvante si colloca esattamente qui: l’obiettivo è costruire una sorveglianza immunitaria capace di intercettare e contenere eventuali cloni residui prima che diventino una ricaduta clinica. Un lavoro appena pubblicato su Nature dimostra questo approccio in pazienti di cancro al seno triplo negativo con un’impostazione rigorosamente di fase 1, quindi centrata su fattibilità, sicurezza e qualità della risposta immunitaria. Lo studio valuta un vaccino a mRNA personalizzato contro neoantigeni nel TNBC dopo chirurgia e dopo chemioterapia neoadiuvante o adiuvante (radioterapia ammessa).
Le pazienti giudicate valutabili sono state 14 su 15 arruolate, perché in un caso si è dovuta interrompere il trattamento dopo tre somministrazioni per eventi avversi legati anche alla pregressa terapia primaria. Ma vediamo come concretamente si procede per questo tipo di vaccini a mRNA. Il tumore viene sequenziato per identificare mutazioni somatiche. Poi si seleziona un insieme di neoantigeni potenzialmente presentabili dal sistema HLA della paziente (il sistema di molecole che espone, sulla superficie delle cellule, frammenti proteici al sistema immunitario) in grado di indurre risposte da parte dei linfociti T, un tipo di globuli bianchi specializzati nel riconoscimento di quegli antigeni e nell’uccisione delle cellule bersaglio che li espongono, oltre che in grado di coordinare la risposta immunitaria. Nello studio che qui discutiamo, ogni vaccino conteneva l’informazione necessaria a produrre fino a 20 neoantigeni, concatenati e distribuiti su due molecole di mRNA, formulate per somministrazione endovenosa. Questa produzione “sartoriale”, disegnata sulle caratteristiche dello specifico tumore di una specifica paziente, risulta praticabile in una cornice clinica standard: il tempo medio tra ricezione del campione di tumore e consegna del vaccino è risultato di 69 giorni, con un intervallo ampio (34–125). Questo tempo, che può essere ulteriormente migliorato da processi di scala industriale, definisce uno dei vincoli reali della strategia, perché la malattia residua può evolvere rapidamente, e la logistica diventa parte determinante della cura. La somministrazione del vaccino ha seguito uno schema fisso, otto dosi complessive: sei settimanali, poi due quindicinali, con ultima dose al giorno 64. Tre pazienti iniziali hanno fatto anche una scala di dose interna (14,4 → 29 → 50 microgrammi) e hanno ricevuto, nell’attesa del prodotto personalizzato, un vaccino ponte “da magazzino” basato su antigeni tumorali classici, privi delle mutazioni che corrispondono alla “personalizzazione” di cui si diceva; le altre sono state trattate direttamente con 50 microgrammi senza ponte. Il profilo di tollerabilità è risultato coerente con una vaccinazione sistemica che attiva immunità innata e adattativa: febbre, cefalea, brividi, nausea, stanchezza, per lo più entro 1–3 giorni dalla somministrazione, generalmente di grado 1–2 e a risoluzione rapida, con gestione sintomatica semplice.
La parte decisiva del lavoro riguarda la risposta immunitaria. Il risultato, a livello di coorte, è netto. Tutte le 14 pazienti trattate sviluppano o amplificano risposte contro 1–10 bersagli del proprio vaccino; quasi tutte mostrano una risposta rivolta a più neoantigeni; nove pazienti presentano risposte contro almeno cinque neoantigeni. In dodici pazienti le risposte risultano misurabili già in campioni da quelle prelevate; in otto di queste dodici compaiono risposte verso singoli bersagli di una potenza davvero elevata – dove per potenza qui si intende la risposta a specifici test immunologici. Un’osservazione aggiuntiva chiarisce la qualità del fenomeno: per 41 delle 251 mutazioni complessivamente impiegate nei vaccini delle 14 pazienti, le risposte T risultano assenti prima della vaccinazione e diventano rilevabili dopo, quindi con un profilo di induzione de novo che corrisponde chiaramente alla vaccinazione e che senza vaccino non si sarebbe probabilmente sviluppato. La forza del lavoro emerge ancora di più quando segue la cinetica e la durata della risposta immune. I primi linfociti specializzati, le cellule CD8+ specifiche per almeno alcune degli antigeni presenti nel vaccino, compaiono rapidamente durante la vaccinazione, diventando rilevabili dopo circa tre dosi (intorno alla terza settimana) e raggiungendo, dopo l’ultima somministrazione, una frequenza elevata fra le cellule circolanti, a dimostrare l’avvenuta induzione della risposta immune. L’evoluzione della risposta immune è ancora più interessante. Inizialmente prevalgono cellule effettore e cellule di memoria per così dire “rapida”; col passare del tempo aumentano sottopopolazioni tardivamente differenziate con profilo citotossico, mentre compaiono e persistono anche cellule con fenotipo di memoria “staminale”. Queste ultime cellule corrispondono a una popolazione con caratteristiche di lunga durata e capacità di rigenerare altre popolazioni di effettori. In un caso tracciato in modo particolarmente esteso viene documentata per oltre sei anni la presenza di cellule specifiche che co-esprimono TCF-1 e IL-7Rα, marcatori coerenti con una memoria a lungo termine con potenziale rigenerativo.
Il lavoro riporta anche un follow-up clinico lungo, con la prudenza necessaria per uno studio senza un gruppo di controllo trattato diversamente nello stesso studio. Al momento dell’analisi riportata, dieci pazienti risultano libere da recidiva con un follow-up mediano di 62 mesi dopo l’ultima dose (intervallo 15–80 mesi); un’ulteriore paziente rimane libera da recidiva fino al decesso per cause non chiarite 15 mesi dopo l’ultima dose; tre pazienti presentano ricaduta. Questi elementi definiscono il perimetro interpretativo: la parte clinica suggerisce compatibilità con un beneficio, mentre la parte immunologica dimostra un effetto biologico robusto e duraturo. Il contributo più istruttivo del lavoro, per la progettazione delle fasi successive, arriva dalle tre recidive. Il primo caso riguarda la paziente con la risposta vaccino-indotta più debole dell’intera coorte. I saggi ex vivo mostrano cellule T contro due neoantigeni con abbondanze di un ordine di grandezza inferiori rispetto alla maggioranza poco dopo l’ultima dose; la stimolazione in vitro rileva ulteriori risposte CD4+ amplificate, quindi un segnale esiste, rimane però quantitativamente modesto. La paziente ha quindi ricevuto una terapia diversa ottenendo una risposta completa, durata 15 mesi al momento della scrittura del lavoro, con scomparsa radiologica e clinica delle lesioni rilevabili. Il secondo caso riguarda una recidiva avvenuta malgrado risposte immunitarie ampie e di alta intensità verso più neoantigeni. Qui entra in gioco un meccanismo di fuga: la perdita dei meccanismi che mediano l’esposizione degli antigeni da colpire nelle cellule tumorali, come dimostrato dai ricercatori con più analisi incrociate. L’indagine biologica ha mostrato come, nel caso di questa paziente, siano stati selezionati cloni tumorali “invisibili” al sistema immunitario. Il terzo caso sposta il problema sulla definizione stessa del bersaglio. La paziente era portatrice di una mutazione BRCA1 e presentava due tumori diagnosticati nello stesso periodo in entrambe le mammelle. La progettazione del vaccino si è basata sul sequenziamento di uno dei due tumori. La paziente ha sviluppato una risposta robusta verso otto neoantigeni e, con analisi approfondite di repertorio, è stata dimostrata una risposta immune robusta indotta dal vaccino. Tuttavia, si è avuta recidiva perché i due tumori bilaterali sono risultati clonalmente indipendenti, cioè originati da cellule iniziali diverse e con mutazioni diverse. In questo scenario un vaccino costruito sulle mutazioni di una lesione può non coprire l’altra, e siccome, nonostante le apparenze cliniche che facevano pensare allo stesso tumore sviluppato bilateralmente in modo simultaneo, i tumori erano in realtà due e diversi, si è purtroppo avuta recidiva.
Questi tre esiti definiscono tre modalità di fallimento possibile, e naturalmente consentono di agire in previsione di queste possibilità, quando si disegna il vaccino e si indirizza la paziente alla terapia. Una ricaduta può seguire una risposta vaccinale debole; può seguire una risposta forte che incontra un tumore divenuto non presentante; può seguire una risposta corretta costruita su un bersaglio che non coincide con la fonte reale della ricaduta per eterogeneità clonale e multifocalità. Questo lavoro si inserisce appieno nella fioritura della medicina personalizzata che sta iniziando davanti ai nostri occhi: la cura non dipende più solo da sostanze “contro” contro malattie come il cancro, dipende anche dalla capacità di scrivere e consegnare istruzioni biologiche sartoriali che orientino un sistema complesso già presente nel paziente, il sistema immunitario. L’mRNA rende questo passaggio rapido e praticabile: traduce la firma mutazionale di un tumore in un messaggio leggibile, replicabile e aggiornabile, cioè in un intervento che nasce dall’informazione e si misura nei suoi effetti. Nel caso specifico del cancro al seno triplo negativo, se questa traiettoria reggerà nelle fasi successive, la prevenzione della ricaduta smetterà di essere solo statistica e diventerà un processo volto a mantenere nel tempo, con istruzioni mirate, una pressione immunologica specifica contro ciò che ha già tentato di tornare, aggiornando quando dovesse servire il messaggio necessario.