Para ilmuwan merekayasa sel imun unik untuk menciptakan vaksin kanker yang efektif

Dalam studi baru yang diterbitkan dalam Cancer Immunology Research, para ilmuwan di Icahn School of Medicine di Mount Sinai telah mengembangkan metode baru untuk menghasilkan miliaran sel imun langka yang dikenal sebagai sel dendritik konvensional tipe I (cDC1), yang berpotensi membuka jalan bagi kelas baru vaksin kanker seluler siap pakai.

Sel-sel dendritik ini berperan penting dalam memicu dan mempertahankan respons imun terhadap tumor. Sel-sel ini sangat langka di dalam tubuh manusia dan sulit diisolasi dalam jumlah besar. Sistem kultur bebas serum baru yang dikembangkan oleh tim Mount Sinai memungkinkan produksi hampir 3 miliar cDC1 fungsional hanya dari 1 juta sel punca hematopoietik (HSC) yang berasal dari darah tali pusat, sebuah pencapaian yang belum pernah dicapai sebelumnya.

"Ini merupakan langkah penting menuju terciptanya vaksin kanker berbasis sel universal," ujar penulis senior studi, Nina Bhardwanj, MD, PhD, Ketua Ward-Coleman dalam Penelitian Kanker dan direktur Laboratorium Vaksin dan Terapi Seluler di Fakultas Kedokteran Icahn di Mount Sinai.
"Sel dendritik konvensional tipe I sangat penting untuk memobilisasi sistem imun dalam melawan kanker, tetapi sel-sel ini hampir mustahil diproduksi dalam skala yang dibutuhkan untuk penggunaan klinis. Kini kami telah mengatasi rintangan itu."

Berbeda dengan jenis sel dendritik lainnya, cDC1 memiliki kemampuan unik untuk melakukan presentasi silang antigen tumor, sebuah mekanisme kunci untuk mengaktifkan sel T pelawan kanker. Kehadirannya dalam tumor sangat berkaitan dengan hasil pengobatan yang lebih baik dan respons yang sukses terhadap inhibitor titik pemeriksaan imun. Namun, pada pasien kanker, jumlah dan fungsi cDC1 seringkali berkurang.

"Metode kami tidak hanya memungkinkan produksi cDC1 yang terukur, tetapi juga mempertahankan kemampuannya untuk memicu respons imun antitumor yang poten dalam model praklinis," ujar Srikumar Balan, PhD, salah satu penulis studi dan profesor madya di Departemen Hematologi dan Onkologi Medis di Fakultas Kedokteran Icahn.
"Hal ini membuka peluang untuk pengembangan vaksin sel siap pakai yang dapat bermanfaat untuk berbagai jenis kanker."

Penelitian yang dilakukan bekerja sama dengan Mather Research Institute di Brisbane, Australia, menggunakan model tikus yang dimanusiakan untuk menguji kemampuan cDC1 yang ditumbuhkan di laboratorium untuk berfungsi sebagai vaksin kanker.

Ini adalah contoh pertama produksi skalabel cDC1 manusia autentik dan fungsional menggunakan protokol bebas serum. Para peneliti berhasil menghasilkan hampir 3 miliar cDC1 hanya dari 1 juta sel punca sel punca sel punca (HSC) yang berasal dari darah tali pusat. Sel-sel ini tidak hanya mempertahankan identitas dan kemurniannya, tetapi juga menunjukkan fungsi imun yang penting—termasuk presentasi silang antigen yang efisien dan kemampuan untuk mengaktifkan sel T—menjadikannya platform vaksin yang sangat efektif. cDC1 ini kemudian diuji secara in vivo pada model tumor humanisasi, dan menunjukkan kemampuan untuk memicu respons imun anti-tumor yang kuat.

Implikasi dari penelitian ini sangat luas. Pertama, penelitian ini meletakkan dasar bagi jenis baru terapi imun kanker: vaksin seluler universal yang siap pakai yang memanfaatkan sistem imun tubuh sendiri untuk melawan kanker. Karena cDC1 memainkan peran sentral dalam memicu respons sel T yang poten, pendekatan ini dapat meningkatkan efektivitas pengobatan yang ada seperti inhibitor checkpoint secara signifikan dan dapat diadaptasi untuk digunakan pada berbagai keganasan.

Kedua, metode ini memberi para peneliti alat yang belum pernah ada sebelumnya untuk mempelajari biologi cDC1 baik dalam kesehatan maupun penyakit, membantu mengungkap aspek baru perannya dalam pengawasan kekebalan dan resistensi tumor.

"Ini bukan hanya tentang peningkatan produksi sel," tambah Dr. Bhardwanj.
"Ini tentang transformasi cara kita mengembangkan imunoterapi: menjadikannya lebih efektif, lebih mudah diakses, dan lebih personal."