MADRID, 24 Oct. (EUROPA PRESS) -
Investigadores del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT, por sus siglas en inglés), en Cambridge, Estados Unidos, han desarrollado un circuito genético sintético que activa el sistema inmunológico del cuerpo para atacar cánceres cuando detecta signos de la enfermedad. El circuito, descrito en un artículo publicado este jueves en 'Cell', solo activará una respuesta terapéutica cuando detecta dos marcadores específicos de cáncer.
Se considera ampliamente que la inmunoterapia tiene un potencial considerable en la lucha contra una variedad de cánceres. El enfoque se ha demostrado que tiene éxito en varios ensayos clínicos recientes, según Timothy Lu, profesor asociado de Ingeniería Biológica y de Ingeniería Eléctrica e Informática en el MIT.
"Ha habido muchos datos clínicos recientemente que sugieren que si puedes estimular el sistema inmunológico de la manera correcta, puedes lograr que reconozca el cáncer", afirma Lu, que es el jefe del Grupo de Biología Sintética del Laboratorio de Investigación de Electrónica del MIT.
"Algunos de los mejores ejemplos de esto son los llamados inhibidores de punto de control, donde esencialmente los cánceres ponen señales de 'stop' [que evitan] que las células T los maten. Ahora, se han desarrollado anticuerpos que básicamente bloquean esas señales inhibitorias y permiten al sistema inmune actuar contra los cánceres", añade.
Sin embargo, a pesar de este éxito, el uso de inmunoterapia permanece limitado por la escasez de antígenos específicos de tumores, sustancias que pueden desencadenar una respuesta del sistema inmune a un tipo particular de cáncer. Otro obstáculo es la toxicidad de algunas terapias, cuando se administran como un tratamiento sistémico a todo el cuerpo.
DISTINGUIR LAS CÉLULAS CANCEROSAS DE LAS NORMALES
Además, los tratamientos no tienen éxito en todos los casos. De hecho, incluso en algunas de las pruebas más exitosas, solo entre el 30 y el 40 por ciento de los pacientes responderán a una terapia concreta, dice Lu. Como resultado, ahora hay un interés por desarrollar terapias combinadas en las que se utilizan tratamientos diferentes pero complementarios para estimular la respuesta inmune.
Entonces, por ejemplo, si se usa un tipo de inmunoterapia para eliminar una señal inhibidora producida por un cáncer y el tumor responde regulando al alza una segunda señal, se podría utilizar una terapia adicional para apuntar también a ésta, plantea el doctor Lu.
"Nuestra creencia es que existe la necesidad de desarrollar inmunoterapias mucho más específicas y concretas que funcionen localmente en el sitio del tumor, en lugar de intentar tratar todo el cuerpo de manera sistémica --dice--. En segundo lugar, queremos producir múltiples inmunoterapias de un solo paquete y, por lo tanto, ser capaces de estimular el sistema inmunológico de múltiples maneras diferentes".
Para hacer esto, Lu y un equipo que incluye a los postdoctorados del MIT Lior Nissim y Ming-Ru Wu han construido un circuito genético codificado en ADN diseñado para distinguir las células cancerosas de las células no cancerosas. El circuito, que puede personalizarse para responder a diferentes tipos de tumores, se basa en las simples puertas de AND que se usan en la electrónica, que solo conectarán un circuito cuando haya dos entradas presentes.
Las células cancerosas difieren de las células normales en el perfil de su expresión génica. Entonces, los investigadores desarrollaron promotores sintéticos, secuencias de ADN diseñadas para iniciar la expresión génica, pero solo en las células cancerosas. El circuito se entrega a las células en el área afectada del cuerpo usando un virus. Los promotores sintéticos están diseñados para unirse a ciertas proteínas que están activas en las células tumorales, haciendo que los promotores se activen.
"Solo cuando se activan dos de estos promotores de cáncer, el circuito mismo se enciende", dice Lu. Esto permite que el circuito apunte a los tumores con mayor precisión que las terapias existentes, ya que requiere dos señales específicas del cáncer para estar presentes antes de que responda.
Una vez activado, el circuito expresa proteínas diseñadas para dirigir el sistema inmunitario hacia las células tumorales, además de un inhibidor de punto de control diseñado para activar los frenos en la actividad de las células T. Cuando los investigadores probaron el circuito in vitro, descubrieron que era capaz de detectar las células de cáncer de ovario de entre otras células ováricas no cancerosas y otros tipos de células.
Entonces, probaron el circuito en ratones implantados con células de cáncer de ovario y demostraron que podrían desencadenar células T para buscar y matar las células cancerosas sin dañar otras células a su alrededor. Finalmente, los científicos mostraron que el circuito podría activarse fácilmente para apuntar a otras células cancerosas.
En última instancia, los investigadores esperan que también puedan usar el sistema para atacar otras enfermedades, como la artritis reumatoide, la enfermedad inflamatoria del intestino y otras patologías autoinmunes. Ahora, planean probar el circuito más completo en una variedad de modelos de cáncer y quieren desarrollar un sistema de entrega de circuito que sea flexible y simple de fabricar y usar.
