Los investigadores del Centro de Investigación del Cáncer Fred Hutchinson han desarrollado nanopartículas biodegradables que se pueden usar para programar genéticamente las células inmunes para reconocer y destruir las células cancerosas, mientras las células inmunes todavía están dentro del cuerpo.
En un estudio de prueba de principio que se publicará el 17 de abril en Nanotecnología de la naturaleza , el equipo demostró que las células inmunes programadas con nanopartículas, conocidas como células T, pueden eliminar o retrasar rápidamente la progresión de la leucemia en un modelo de ratón.
"Nuestra tecnología es la primera que conocemos para programar rápidamente las capacidades de reconocimiento de tumores en las células T sin extraerlas para la manipulación de laboratorio", dijo el Dr. Matthias Stephan de Fred Hutch, autor principal del estudio. "Las células reprogramadas comienzan a funcionar"dentro de 24 a 48 horas y continuará produciendo estos receptores durante semanas. Esto sugiere que nuestra tecnología tiene el potencial de permitir que el sistema inmunitario monte rápidamente una respuesta lo suficientemente fuerte como para destruir las células cancerosas antes de que la enfermedad se vuelva fatal ".
Las inmunoterapias celulares han demostrado ser prometedoras en los ensayos clínicos, pero siguen existiendo desafíos para hacerlas más ampliamente disponibles y poder desplegarlas rápidamente. En la actualidad, generalmente lleva un par de semanas preparar estos tratamientos: las células T deben eliminarsedel paciente y diseñado genéticamente y cultivado en instalaciones especiales de procesamiento celular antes de que se vuelvan a infundir en el paciente. Estas nuevas nanopartículas podrían eliminar la necesidad de pasos tan costosos y que requieren mucho tiempo.
Aunque su método de programación de células T todavía está a varios pasos de la clínica, Stephan imagina un futuro en el que las nanopartículas transforman las inmunoterapias basadas en células, ya sea para el cáncer o las enfermedades infecciosas, en una solución fácil de administrar.tratamiento que está disponible en cualquier lugar.
"Nunca he tenido cáncer, pero si obtuviera un diagnóstico de cáncer me gustaría comenzar el tratamiento de inmediato", dijo Stephan. "Quiero hacer de la inmunoterapia celular una opción de tratamiento el día del diagnóstico y poderhacerse en un entorno ambulatorio cerca de donde vive la gente "
El cuerpo como laboratorio de ingeniería genética
Stephan creó sus nanopartículas de referencia de células T como una forma de llevar el poder de la inmunoterapia contra el cáncer celular a más personas.
En su método, los laboriosos y largos pasos de programación de las células T se llevan a cabo dentro del cuerpo, creando un ejército potencial de "asesinos en serie" en cuestión de días.
Como se informó en el nuevo estudio, Stephan y su equipo desarrollaron nanopartículas biodegradables que convirtieron las células T en células T CAR, un tipo particular de inmunoterapia celular que ha arrojado resultados prometedores contra la leucemia en ensayos clínicos.
Los investigadores diseñaron las nanopartículas para transportar genes que codifican receptores de antígenos quiméricos, o CAR, que atacan y eliminan el cáncer. También etiquetaron las nanopartículas con moléculas que las hacen pegarse como rebabas en las células T, que envuelven las nanopartículas.El sistema de tráfico interno dirige la nanopartícula al núcleo y se disuelve.
El estudio proporciona una prueba de principio de que las nanopartículas pueden educar al sistema inmunitario para que apunte a las células cancerosas. Stephan y su equipo diseñaron los nuevos genes CAR para integrarse en los cromosomas alojados en el núcleo, haciendo posible que las células T comiencen a decodificarlos nuevos genes y los CAR productores en solo uno o dos días.
Una vez que el equipo determinó que sus nanopartículas transportadoras de CAR reprogramaban un porcentaje notable de células T, probaron su eficacia. Utilizando un modelo preclínico de leucemia en ratones, Stephan y sus colegas compararon su estrategia de programación de nanopartículas contra la quimioterapia seguida de una infusión deLas células T programadas en el laboratorio para expresar CAR, que imita la terapia actual con células CAR-T.
Las células CAR-T programadas con nanopartículas se mantuvieron firmes contra las células CAR-T infundidas. El tratamiento con nanopartículas o células CAR-T infundidas mejoró la supervivencia 58 días en promedio, en comparación con una supervivencia media de aproximadamente dos semanas.
El estudio fue financiado por la Iniciativa de Inmunoterapia de Fred Hutch, la Sociedad de Leucemia y Linfoma, la Hermandad de mujeres Phi Beta Psi, la Fundación Nacional de Ciencias y el Instituto Nacional del Cáncer.
Próximos pasos y otras aplicaciones
Las nanopartículas de Stephan todavía tienen que superar varios obstáculos antes de acercarse a los ensayos en humanos. Está buscando nuevas estrategias para hacer que el sistema de entrega y expresión de genes sea seguro en las personas y está trabajando con empresas que tienen la capacidad de producir nanopartículas de grado clínicoAdemás, Stephan ha dirigido su atención al tratamiento de tumores sólidos y está colaborando para este fin con varios grupos de investigación en Fred Hutch.
Y, dijo, la inmunoterapia puede ser solo el comienzo. En teoría, las nanopartículas podrían modificarse para satisfacer las necesidades de los pacientes cuyo sistema inmunológico necesita un impulso, pero que no pueden esperar varios meses para que se active una vacuna convencional.
"Esperamos que esto pueda usarse para enfermedades infecciosas como la hepatitis o el VIH", dijo Stephan. Este método puede ser una forma de "proporcionar a los pacientes receptores que no tienen en su propio cuerpo", explicó. "Ustedsolo necesita una pequeña cantidad de células T programadas para protegerse contra un virus ".
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Centro de Investigación del Cáncer Fred Hutchinson . Original escrito por Sabrina Richards. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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