Diseñan nanopartículas que dan un impulso a las células inmunes

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Publicado 19/07/2018 7:20:19CET

   MADRID, 19 Jul. (EUROPA PRESS) -

   La programación del sistema inmune del cuerpo para atacar las células cancerosas ha tenido resultados prometedores para el tratamiento de cánceres de sangre como el linfoma y la leucemia. Esta táctica ha demostrado ser más desafiante para los tumores sólidos, como los cánceres de mama o pulmón, pero los investigadores del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT, por sus siglas en inglés) han ideado ahora una nueva forma de aumentar la respuesta inmune contra los tumores sólidos.

   Mediante el desarrollo de "mochilas" de nanopartículas que contienen fármacos inmunoestimulantes y uniéndolos directamente a las células T, ingenieros del MIT mostraron en un estudio con ratones que podían potenciar la actividad de esas células T sin efectos secundarios dañinos. En más de la mitad de los animales tratados, los tumores desaparecieron por completo.

   "Descubrimos que podía mejorar en gran medida la eficacia de la terapia de células T con medicamentos con mochila que ayudan a las células T del donante a sobrevivir y funcionar más eficazmente. Aún más importante, lo logramos sin la toxicidad que se observa con la inyección sistémica de medicamentos", dice el autor principal del estudio, Darrell Irvine, profesor de Ingeniería Biológica y de Ciencia e Ingeniería de Materiales, miembro del Instituto Koch de Investigación Integral sobre el Cáncer del MIT.

   Irvine es uno de los cofundadores de una compañía llamada Torque Biotherapeutics que planea comenzar ensayos clínicos de este enfoque este verano. Los autores principales del artículo, que se publica en la edición digital de este lunes de 'Nature Biotechnology', son el exinvestigador postdoctoral del MIT Li Tang, que ahora se encuentra en el Instituto Federal Suizo de Tecnología (EPFL, por sus siglas en francés), y el exestudiante graduado del MIT Yiran Zheng.

APROVECHANDO EL SISTEMA INMUNE

   Las células T son células inmunes especializadas que deambulan por el cuerpo, identificando y matando las células infectadas. Hace mucho tiempo que los investigadores del cáncer se han sentido intrigados por la posibilidad de aprovechar estas células inmunes para destruir tumores, a través de un enfoque llamado terapia de células T adoptivas. Para lograr esto, los científicos deben ser capaces de crear grandes poblaciones de células T que puedan reconocer y atacar un tumor.

   "La idea general es crecer un gran número de células T que son específicas de un tumor y luego infundirlas en los pacientes", afirma Irvine. Los investigadores han desarrollado dos formas principales de crear poblaciones de células T que pueden atacar a los tumores. Una es eliminar las células T específicas del tumor de una biopsia tumoral, cultivarlas en una placa de laboratorio y luego devolverlas al paciente. La otra es coger células T circulantes de la sangre del paciente y modificarlas genéticamente para que se dirijan a una proteína que se encuentra en la superficie de la célula tumoral o exponerlas a proteínas tumorales con la esperanza de que las células T se activen contra esas proteínas.

   Estos métodos han demostrado cierto éxito contra los linfomas y las leucemias, pero resulta difícil que generen una fuerte respuesta inmune contra los tumores sólidos. Los investigadores han intentado aumentar la respuesta a los tumores sólidos mediante la inyección de medicamentos inmunoestimulantes llamados citoquinas junto con las células T. Sin embargo, estos fármacos tienen efectos secundarios nocivos, como inflamación, porque tienden a estimular cualquier célula T que encuentran, limitando la cantidad de medicamento que se puede administrar.

   Para superar eso, Irvine y sus colegas han estado trabajando en técnicas para estimular solo las células T específicas del tumor. En 2010, informaron sobre una forma de hacerlo mediante la unión de pequeñas esferas llamadas liposomas a las células T dirigidas al tumor. Estos liposomas llevan una carga útil de citocina que se puede liberar para estimular solo las células T cercanas. Sin embargo, las partículas solo podían transportar una pequeña cantidad del fármaco, y comenzaron a liberar la medicación tan pronto como se inyectaron las células T en el cuerpo.

   Para el estudio de 'Nature Biotechnology', los científicos crearon un nuevo tipo de nanopartícula que puede transportar 100 veces más del fármaco y no lo libera hasta que las células T se encuentran con el tumor. Estas partículas consisten en un gel hecho a partir de moléculas de la citoquina IL-15 unidas por un reticulador diseñado para degradarse solo cuando la célula T que porta las partículas alcanza el tumor y se activa. Esta activación se señala mediante un cambio químico en la superficie de las células T.

   "Eso nos permitió vincular la activación de las células T con la tasa de liberación del fármaco --dice Irvine--. Los nanogeles se disuelven preferentemente cuando las células T están en sitios donde ven el antígeno tumoral: en el tumor y en los nódulos linfáticos que drenan el tumor. El fármaco se libera más eficientemente en los sitios donde se desea y no en algunos tejidos sanos donde podría causar problemas".

DESAPARICIÓN DE LOS TUMORES

   Los investigadores probaron este enfoque en ratones cuyas células T fueron diseñadas genéticamente para expresar un receptor de células T que se dirige a una proteína que se encuentra en los tumores de melanoma. En alrededor del 60 por ciento de los animales, la terapia fue tan efectiva que los tumores desaparecieron completamente después de múltiples tratamientos.

   Los investigadores también demostraron que unir las nanopartículasa a las células T humanas que fueron modificadas genéticamente para atacar las células de glioblastoma les permitió matar las células de glioblastoma de manera mucho más efectiva. Además, encontraron que, con las nanopartículas, podrían dar a los ratones ocho veces más IL-15 sin efectos secundarios, en comparación con la inyección el medicamento en todo el cuerpo.

   Torque Biotherapeutics, la compañía que realiza ensayos clínicos para este tratamiento, planea probarlo en muchos tipos diferentes de tumores. Irvine dice que la esperanza es que este enfoque pueda funcionar para cualquier tumor sólido o sanguíneo, siempre que haya un objetivo conocido que pueda programarse en las células T. Ahora, va a explorar si otros medicamentos, además de IL-15, podrían ser incluso más efectivas para estimular las células T.