Un desafío importante en la terapia contra el cáncer verdaderamente dirigida es la supresión del sistema inmunitario por cáncer. Los biólogos sintéticos de la Universidad de Northwestern ahora han desarrollado un método general para "reconectar" las células inmunes para cambiar esta acción.
"En este momento, una de las fronteras más prometedoras en el tratamiento del cáncer es la inmunoterapia: aprovechar el sistema inmunitario para combatir una amplia gama de cánceres", dijo Joshua N. Leonard, autor principal del estudio.en última instancia, podríamos ayudar a superar la inmunosupresión en el sitio del tumor, una de las barreras más intransigentes para avanzar en este campo ".
Cuando hay cáncer presente, las moléculas secretadas en los sitios tumorales dejan inactivas muchas células inmunes. Los investigadores del Noroeste diseñaron genéticamente las células inmunes humanas para detectar las moléculas derivadas del tumor en el entorno inmediato y responder volviéndose más activos, no menos.
Esta función personalizada, que no se observa en la naturaleza, es clínicamente atractiva y relevante para la inmunoterapia contra el cáncer. El enfoque general para volver a cablear las funciones de entrada y salida celular debería ser útil para combatir otras enfermedades, no solo el cáncer.
"Este trabajo está motivado por observaciones clínicas, en las que podemos saber por qué algo sale mal en el cuerpo y cómo se puede corregir, pero carecemos de las herramientas para traducir esas ideas en una terapia", dijo Leonard.la tecnología que hemos desarrollado, primero podemos imaginar una función de celda que deseamos que exista, y luego nuestro enfoque nos permite construir, por diseño, una celda que lleve a cabo esa función ".
Actualmente, los científicos e ingenieros carecen de la capacidad de programar las células para exhibir todas las funciones que, desde un punto de vista clínico, los médicos podrían desear que exhiban, como activarse solo cuando están al lado de un tumor. Este estudio aborda esa brecha, Leonarddijo.
Leonard, que se enfoca en integrar la biología sintética en la medicina, es profesor asociado de ingeniería química y biológica en la Escuela de Ingeniería McCormick. Es miembro del Centro Integral de Cáncer Robert H. Lurie de la Universidad Northwestern.
La investigación surge de una rica colaboración que el equipo de Leonard tiene con oncólogos clínicos, inmunólogos e investigadores básicos del cáncer en la Facultad de Medicina Feinberg de la Universidad Northwestern, así como con otros biólogos sintéticos.
El estudio, que será publicado el 12 de diciembre por la revista Biología química de la naturaleza , proporciona detalles de la primera tecnología de biología sintética que permite a los investigadores reconectar cómo las células de mamíferos perciben y responden a una amplia clase de señales fisiológicamente relevantes. Kelly A. Schwarz, una estudiante graduada en el grupo de investigación de Leonard, es el primer autor del estudio.
"Este trabajo es emocionante porque aborda una brecha técnica clave en el campo", dijo Schwarz. "Hay una gran promesa para el uso de células de ingeniería como terapias programables, y se necesitarán tecnologías como esta para realmente lograr ese objetivo"."
Comenzando con las células T humanas en cultivo, el equipo de investigación diseñó genéticamente cambios en la entrada y salida de las células, incluida la adición de un modo de detección, y construyó una célula que es relevante para la inmunoterapia contra el cáncer.
Específicamente, las células modificadas detectan el factor de crecimiento endotelial vascular VEGF, una proteína que se encuentra en los tumores que manipula directamente y de alguna manera suprime la respuesta inmune. Cuando las células recableadas detectan VEGF en su entorno, estas células, en lugar de ser suprimidas, responden secretando interleucina 2 IL-2, una proteína que estimula a las células inmunes cercanas a activarse específicamente en ese sitio.Las células T normales no modificadas no producen IL-2 cuando se exponen al VEGF, por lo que el comportamiento de ingeniería es útil ynovela.
Este trabajo se llevó a cabo en células en cultivo, y la tecnología a continuación se probará en estudios con animales.
Si bien el equipo de Leonard se centró inicialmente en la aplicación de esta tecnología de programación celular para permitir la inmunoterapia contra el cáncer, puede extenderse fácilmente a objetivos de ingeniería celular y aplicaciones terapéuticas distintas. Las "partes" de Leonard también son intencionalmente modulares, de modo que se pueden combinarcon otras innovaciones de biología sintética para escribir programas celulares más sofisticados.
"Para acelerar realmente la velocidad a la que podemos traducir los conocimientos científicos en tratamientos, necesitamos tecnologías que nos permitan probar rápidamente nuevas ideas, en este caso mediante la construcción de células vivas que manifiesten una función biológica deseada", dijo Leonard, quien tambiénes miembro fundador del Centro de Biología Sintética y miembro del Instituto de Procesos de Química de la Vida.
"Nuestra tecnología también proporciona una herramienta nueva y poderosa para la investigación fundamental, que permite a los biólogos probar teorías de otra manera no comprobables sobre cómo las células coordinan sus funciones en organismos complejos y multicelulares", dijo.
En relación con esta investigación, Leonard fue un conferencista invitado en una reunión especial celebrada en octubre, "Sistemas y biología sintética para diseñar inmunoterapias racionales contra el cáncer", como parte de la Iniciativa Moonshot Cancer del presidente Obama y del vicepresidente Biden.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad del Noroeste . Original escrito por Megan Fellman. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
Referencia del diario :
Cita esta página :