Al combinar una inmunoterapia contra el cáncer aprobada por la FDA con una nanotecnología emergente de tostación de tumores, los investigadores de la Universidad de Duke mejoraron la eficacia de ambas terapias en un estudio de prueba de concepto con ratones.
La potente combinación también atacó tumores satélites y células cancerosas distantes, curando completamente a dos ratones y vacunando efectivamente a uno contra la enfermedad. Los resultados aparecieron en línea en Informes científicos el 17 de agosto
"El tratamiento ideal para el cáncer no es invasivo, es seguro y utiliza múltiples enfoques", dijo Tuan Vo-Dinh, Profesor de Ingeniería Biomédica R. Eugene y Susie E. Goodson, profesor de química y director del Instituto Fitzpatrick paraFotónica en la Universidad de Duke. "También apuntamos a activar el propio sistema inmunitario del paciente para erradicar los tumores metastásicos residuales. Si podemos crear una inmunidad contra el cáncer a largo plazo, entonces realmente tendríamos una cura".
El nuevo enfoque se basa en una tecnología de "inmunoterapia fototérmica" desarrollada por un grupo interdisciplinario de investigadores de Duke que utiliza láseres y nanoestardas doradas para calentar y destruir tumores en combinación con un medicamento inmunoterapéutico.
Esta terapia fototérmica depende del hecho ampliamente demostrado de que las nanopartículas se acumulan preferentemente dentro de un tumor debido a su vasculatura permeable.
Si bien varios investigadores de todo el mundo persiguen tales técnicas utilizando nanopartículas, Vo-Dinh ha sido pionera en el desarrollo de un tipo único de nanopartículas llamadas nano-estrellas de oro, que tienen la ventaja de la geometría. Debido a que las nano-estrellas de oro tienen múltiples puntas afiladas, puedenpara capturar la energía del láser de manera más eficiente. Esto les permite trabajar con menos exposición, haciéndolos más efectivos dentro de un tejido.
"Los picos nanostar funcionan como pararrayos, concentrando la energía electromagnética en sus puntas", dijo Vo-Dinh. "Hemos experimentado con estos nanostars dorados para tratar tumores antes, pero queríamos saber si también podríamos tratar tumores".ni siquiera sabíamos si había tumores o tumores que se hayan diseminado por todo el cuerpo "
Para atacar células cancerosas distantes fuera del sitio de tratamiento, Vo-Dinh se unió a sus colegas Brant Inman y Greg Palmer en los Departamentos de Cirugía y Oncología Radioterápica del Centro Médico de la Universidad de Duke, y Paolo Maccarini de Duke Biomedical Engineering. Combinaron estoterapia de oro de nanoestar con inmunoterapia contra el cáncer aprobada recientemente por la FDA y en uso clínico.
Normalmente, el sistema inmunitario del cuerpo protege contra el crecimiento de células cancerosas. Sin embargo, muchos tumores producen en exceso una molécula llamada PD-L1, que desactiva efectivamente las células T, los principales soldados del sistema inmunitario.
Se están desarrollando varios productos farmacéuticos para intentar bloquear la acción de PD-L1, permitiendo que el sistema inmune destruya las células cancerosas. Inman ha estado activo en el desarrollo temprano y el uso clínico actual de estos medicamentos, que se usaron en esteestudio: para tratar el cáncer de vejiga.
En el experimento, los investigadores de Duke inyectaron células de cáncer de vejiga en ambas patas traseras de un grupo de ratones. Después de esperar a que crecieran los tumores, los investigadores comenzaron a probar diferentes tipos de tratamientos, pero solo en una de las patas.
Aquellos que no recibieron tratamientos, todos sucumbieron rápidamente al cáncer, al igual que aquellos que recibieron solo la fototerapia con nanoestar de oro, porque el tratamiento no hizo nada para afectar el tumor en la pierna no tratada. Mientras que algunos ratones respondieron bien a la inmunoterapia sola, conel fármaco deteniendo ambos tumores, ninguno sobrevivió más de 49 días.
El grupo tratado con la inmunoterapia y la fototerapia con nanoestar de oro fue mucho mejor, con dos de los cinco ratones que sobrevivieron más de 55 días.
"Cuando un tumor muere, libera partículas que activan el sistema inmunitario para atacar los restos", dijo Vo-Dinh. "Al destruir el tumor primario, activamos el sistema inmunitario contra las células cancerosas restantes, y la inmunoterapia les impidióde esconderse "
El tratamiento combinado funcionó tan bien que, por sorpresa, un ratón sigue vivo casi un año sin recurrencia del cáncer. Incluso un mes después, cuando los investigadores inyectaron más células cancerosas, el sistema inmunitario del ratónlos atacó y destruyó sin problemas, lo que indica un efecto de vacuna en el ratón curado.
"Este es nuestro objetivo, nuestro sueño", dijo Vo-Dinh.
Si bien los investigadores realizaron este experimento de prueba de concepto con una pequeña cantidad de ratones, los resultados son alentadores. Los investigadores de Duke ahora planean hacer un seguimiento con cohortes más grandes y trabajar con otros investigadores clínicos para probar el tratamiento en modelos de ratones decáncer de cerebro, seno y pulmón.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Duke . Original escrito por Ken Kingery. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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