Los investigadores han desarrollado una técnica de inmunoterapia contra el cáncer mejorada con melanina que también puede servir como vacuna, basándose en los primeros experimentos realizados en un modelo de ratón. La técnica se aplica mediante un parche transdérmico.
"La melanina es un pigmento natural que puede transformar eficientemente la energía solar absorbida en calor", dice Zhen Gu, autor correspondiente de un artículo sobre el trabajo y profesor asociado en el programa conjunto de ingeniería biomédica en la Universidad Estatal de Carolina del Norte y la Universidad deCarolina del Norte en Chapel Hill. "Demostramos que la melanina, que se encuentra en niveles altos en el melanoma, en realidad se puede usar para ayudar a tratar el melanoma. Lo hacemos al iluminar la luz del infrarrojo cercano IR en un parche terapéutico para la piel, que promueve larespuesta inmune sistémica que combate el cáncer ".
"Hay muchas células inmunes en la piel, y el concepto fundamental aquí es entrenar al sistema inmunológico del cuerpo para que responda de manera efectiva a la presencia de células de melanoma, lo que podría limitar la probabilidad de desarrollar tumores y ayudar al cuerpoluchar contra los tumores que ya están establecidos ", dice Yanqi Ye, autor principal del trabajo y estudiante de doctorado en el programa conjunto de ingeniería biomédica.
La nueva técnica comienza con un lisado, un puré tumoral, compuesto de células de melanoma rotas. El lisado se usa para llenar una serie de microagujas, incrustadas en un parche transdérmico polimérico. Por sí mismo, el lisado es inactivo e inofensivo.Pero cuando el parche se aplica a la piel, el órgano inmunológico más grande del cuerpo, el sistema inmunológico sabe que, sea cual sea el lisado, no debería estar allí. Esto desencadena una respuesta inmunitaria, y esa respuesta permite que el sistema inmunológico"recordar" el lisado de melanoma, mejorando su tiempo de respuesta y eficiencia en caso de que vuelva a encontrar melanoma.
Debido a que el melanoma contiene altos niveles del pigmento melanina, las microagujas llenas de lisado son de color bastante oscuro. Absorben la luz. Los investigadores aprovechan eso en su nueva técnica, iluminando con luz infrarroja cercana al parche transdérmico. La luz esluego es absorbida en gran parte por la melanina de las microagujas, lo que eleva rápidamente la temperatura de la piel donde se aplica el parche.
El calor local causa un ambiente febril en la piel y promueve la liberación de lisado de las microagujas, atrayendo y activando efectivamente las células inmunes. El aumento de temperatura también contribuye al aumento local del flujo sanguíneo y linfático que facilita la migración de las células inmunitariascélulas. Esta respuesta inmune aumentada amplifica la capacidad del cuerpo para recordar y responder al lisado, protegiendo mejor contra las incursiones del melanoma.
Para probar el potencial del parche como vacuna, los investigadores utilizaron tres grupos de ratones: un grupo recibió el parche y se expuso a la luz IR; un grupo recibió el parche, pero no estuvo expuesto a la luz IR; y un grupo recibió unparche vacío.Los ratones tenían el parche puesto durante cinco días. Diez días después de la aplicación del parche, se inyectaron a los ratones células de melanoma activas.
En un mes, todos los ratones que recibieron el parche vacío habían muerto de melanoma. El parche de lisado por sí solo, sin exposición a luz infrarroja cercana, proporcionó poca protección: solo el 13 por ciento de los ratones sobrevivieron. Mientras tanto, el 100 por ciento de loslos ratones que recibieron el parche de lisado y la luz IR sobrevivieron después de dos meses y el 87 por ciento de ellos no tenían tumores.
Para probar más las propiedades terapéuticas del parche, los investigadores realizaron un experimento similar. Excepto que esta vez, todos los ratones ya habían desarrollado dos tumores, uno en cada lado del cuerpo. El parche se colocó en el tumor del lado izquierdode sus cuerpos.
Los ratones que recibieron el parche de lisado y la luz IR vieron disminuciones significativas en el volumen del tumor para ambos tumores, aunque el tumor de la izquierda el que está directamente debajo del parche se contrajo más. El parche por sí solo, sin luz IR, limitó el crecimiento del tumorparticularmente en la izquierda, pero no la erradicó.
"Esto demuestra que la tecnología podría tener potencial para atacar tanto la metástasis del cáncer como los tumores primarios", dice Gianpietro Dotti, coautor del estudio y profesor de la Facultad de Medicina de la Universidad de Carolina del Norte.
Luego, los investigadores realizaron experimentos similares utilizando lisado elaborado a partir de otros dos cánceres: cáncer de mama y una segunda forma de melanoma con melanina limitada. En ambos casos, los investigadores agregaron melanina al lisado para hacerlo más absorbente de luz. Los resultados fueronsimilares a los de la primera forma de melanoma: los parches utilizados junto con la luz infrarroja cercana obtuvieron los resultados más prometedores.
"Estos resultados son alentadores, pero estamos en las primeras etapas de desarrollo", dice Gu. "El siguiente paso sería un gran estudio en animales para evaluar más a fondo la seguridad y eficacia de la técnica. Y aunque es demasiado prontopara estimar el costo, creemos que el tratamiento podría ampliarse y sería asequible ".
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Materiales proporcionado por Universidad Estatal de Carolina del Norte . Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
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