El cáncer sigue siendo la segunda causa principal de muerte en los Estados Unidos. Este año, se diagnosticarán aproximadamente 1,7 millones de nuevos casos, y se espera que casi 610.000 personas mueran a causa de la enfermedad, según el Instituto Nacional del Cáncer.
Afortunadamente, varios tratamientos recientes del cáncer son muy prometedores. Entre ellos se encuentra la terapia de células T con receptor de antígeno quimérico CAR, que la Sociedad Estadounidense de Oncología Clínica nombró recientemente el "Avance del año 2018". Tres investigadores de la Escuela de Ingeniería de USC Viterbi- La profesora asistente Stacey Finley, el profesor Pin Wang y el profesor asistente Nick Graham - acaban de publicar un artículo en " Revista biofísica "que arroja luz sobre cómo funciona este nuevo tratamiento, información que algún día podría resultar en mejores terapias contra el cáncer con menos efectos secundarios.
"Estamos tratando de profundizar en los mecanismos moleculares", dijo Graham, profesor asistente de ingeniería química y ciencia de los materiales. "Al comprender cómo funcionan las células CAR T, podríamos intentar diseñar mejores".
Cuando el sistema inmunológico funciona normalmente, las células inmunes se mueven por el cuerpo y buscan patógenos que no pertenecen y los matan. Sin embargo, las células cancerosas pueden enmascararse, lo que dificulta que las células buenas, como las células T,Mátalos.
Con la terapia con células CAR T, las células T de una persona se extraen, se modifican genéticamente con proteínas y luego se inyectan de nuevo en el paciente. Las células CAR T resultantes son mucho mejores para combatir las células cancerosas. Esto se debe a que estas células CAR T modificadas tienenreceptor de proteína diseñado, el CAR, que puede unirse a las células cancerosas. Cuando esto ocurre, una señal del CAR le indica a la célula T que comience a destruir el cáncer mediante la secreción de las sustancias químicas perforina y granzima.
terapias con células CAR T
A principios de este año, la Administración de Drogas y Alimentos de EE. UU. Aprobó la primera terapia con células T con CAR para el tratamiento de algunas personas con leucemia avanzada y una forma de linfoma, ambos cánceres de la sangre. Los primeros resultados han mostrado ser muy prometedores. Sin embargo, en las primeras pruebas, las terapias con células CAR-T han demostrado hasta ahora ser mucho menos efectivas contra los cánceres de mama, pulmón, próstata y otros cánceres de tumores sólidos. Además, algunas personas que se someten a la terapia con células CAR-T han experimentado efectos secundarios significativos; algunas incluso han muerto
El trío de investigadores de la USC espera que su trabajo mejore en gran medida las terapias con células CAR T al descubrir el complicado proceso por el cual los CAR activan las células que combaten el cáncer. Específicamente, están examinando un proceso llamado fosforilación, que es una reacción química que ocurre cuando el CARreceptor choca contra una célula cancerosa y envía una señal a la célula T para que ataque las células malas.
"Creo que lo más emocionante es que realmente estamos agregando al campo una comprensión de qué sitios en el CAR se están fosforilando, qué tan rápido sucede eso y la cantidad de fosforilación de cada sitio", dijo Finley, Gordon S. Marshall Early Career Chair y profesor asistente de ingeniería biomédica, ingeniería química y ciencia de materiales y ciencias biológicas.
A través de su investigación, Finley, Wang y Graham han aprendido cuándo y cuánta fosforilación ocurre en los seis sitios del CAR, que, en una analogía imperfecta, podrían imaginarse como "centros de acoplamiento", en palabras de Graham.
Además, han descubierto que no existe un "guardián", lo que significa que ningún sitio CAR debe ser fosforilado antes que los demás. Hasta ahora, los académicos solo tenían una idea general sobre el proceso de fosforilación, lo que dificulta la bioingeniería de las células T CAR quepodría luchar con éxito contra complejos y complicados cánceres de mama, pulmón y otros cánceres de tumores sólidos.
Mejores coches para combatir el cáncer
En el futuro, Finley, Wang y Graham esperan aprovechar sus hallazgos para diseñar CAR que combatan el cáncer con menos efectos secundarios. Esto podría significar que la fosforilación se lleve a cabo de manera más rápida e intensa en ciertos sitios de CAR, dependiendo de la complejidad de lacélulas cancerosas dirigidas. Alternativamente, los investigadores de la USC podrían diseñar los CAR para fosforilar menos, evitando así que las células T que combaten el cáncer y otras células se vuelvan demasiado agresivas y maten las células sanas, un problema que ha surgido con los primeros tratamientos del cáncer de células T con CAR..
Finley ya ha creado modelos cuantitativos que son muy prometedores.
"Una vez que tengamos estas herramientas y modelos cuantitativos, deberíamos poder aplicarlos a una variedad de diseños diferentes de CAR", dijo Finley, cuyo grupo de investigación tiene experiencia en modelos matemáticos. "Tal vez podría usar un modelo,antes de hacer un experimento, para ver si este nuevo diseño funcionaría. En lugar de tener que hacer tantos experimentos tediosos en el laboratorio, podría construir un modelo matemático predictivo para seleccionar el mejor diseño ".
Agregó Wang, becario de ingeniería Zohrab A. Kaprielian y profesor de ingeniería química y ciencia de los materiales e ingeniería biomédica: "Si desea que las células T sean más potentes, la pregunta es cuál es la mejor manera de diseñar el CAR. Esa es nuestrael objetivo de la investigación, creo ".
Fuente de la historia :
Materiales proporcionados por Universidad del Sur de California . Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
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