Cancer Immunotherapy: Current Landscape and Future Directions

Abstract

According to the World Health Organization, cancer is a major public health problem and a leading cause of death worldwide. In the last years, considerable growth in the global market of cancer therapies has been witnessed. Cancer is mainly characterized by the unregulated proliferation of the body’s cells which, rather than responding appropriately to the signals that control the normal cell behavior, grow and divide in an uncontrolled manner. The hallmarks of cancer, initially proposed in 2000 by Hanahan and Weinberg, have revolutionized cancer therapy and opened the road for the development of novel therapeutic approaches capable of overcoming the limitations of conventional treatments.Given the lack of efficacy and/or extensive adverse effects of standardized cancer treatments such as surgery, radiotherapy, and chemotherapy, the need for new, targeted, safe, and effective therapies has emerged. Immunotherapy arose as a groundbreaking strategy for cancer treatment and has now firmly been established as a pillar of cancer care for numerous cancer types. Immunotherapy stimulates the immune system to indirectly attack and kill tumor cells, improving anti-tumor immunity while reducing off-target effects. Although this therapy has proved to be highly successful for some patients, its efficacy is not all-encompassing, not being applicable and effective for several cancer types. In addition, there are still associated adverse effects that must be taken into consideration. To this end, several strategies that aim to overcome these limitations are being studied, which include using predictive biomarkers, combining therapies, employing delivery systems, and developing innovative immunotherapeutic strategies.The present dissertation aims to describe and understand the main features of cancer and provide an overview of the current status of immunotherapy, including the identification of the different types of immunotherapy, as well as its key advantages and challenges. Furthermore, the current market landscape of the immuno-oncology field, including the identification of the approved products, will be provided. Finally, this dissertation reviews the potential of predictive biomarkers, combination strategies and delivery systems as mechanisms to help to overcome the challenges associated with traditional immunotherapeutic approaches.

De acordo com a Organização Mundial de Saúde, o cancro é um importante problema de saúde pública e uma das principais causas de morte em todo o mundo. Nos últimos anos, tem-se verificado um considerável crescimento no mercado global das terapias contra o cancro. O cancro é principalmente caracterizado pela proliferação desregulada das células do corpo, que, em vez de responderem adequadamente aos sinais que controlam o comportamento celular normal, crescem e dividem-se de forma descontrolada. As características distintas do cancro, inicialmente propostas em 2000 por Hanahan e Weinberg, revolucionaram a terapia do cancro e abriram caminho para o desenvolvimento de novas abordagens terapêuticas capazes de superar as limitações dos tratamentos convencionais.Dada a reduzida eficácia e/ou efeitos adversos extensos dos tratamentos convencionais contra o cancro, como cirurgia, radioterapia e quimioterapia, surgiu a necessidade de desenvolver terapias novas, direcionadas, seguras e eficazes. A imunoterapia surgiu como uma estratégia inovadora para o tratamento do cancro e agora está firmemente estabelecida como um pilar da oncologia para inúmeros tipos de cancro. A imunoterapia estimula o sistema imunitário para atacar e eliminar indiretamente as células tumorais, melhorando a imunidade anti-tumoral e reduzindo os efeitos off target. Embora esta terapia tenha se mostrado altamente bem-sucedida para alguns doentes, a sua eficácia não é abrangente, não sendo aplicável e eficaz para vários tipos de cancro. Além disso, ainda existem efeitos adversos associados que devem ser tidos em consideração. Nesse sentido, várias estratégias que visam superar essas limitações estão a ser estudadas, incluindo o uso de biomarcadores preditivos, combinação de terapias, utilização de sistemas de entrega e desenvolvimento de estratégias imunoterapêuticas inovadoras.A presente dissertação tem como objetivo descrever e compreender as principais características do cancro e fornecer uma visão geral do estado atual da imunoterapia, incluindo a identificação dos diferentes tipos de imunoterapia, bem como as suas principais vantagens e desafios. Além disso, será fornecida uma análise do estado atual do mercado no campo da imuno-oncologia, incluindo a identificação dos produtos aprovados. Por fim, esta dissertação avalia o potencial dos biomarcadores preditivos, estratégias de combinação e sistemas de entrega como mecanismos para ajudar a superar os desafios associados às abordagens imunoterapêuticas tradicionais.