Un sistema no tóxico basado en bacterias desarrollado en la Universidad de Massachusetts Amherst puede detectar cuándo está dentro de una célula cancerosa y luego liberar su carga útil de medicamentos terapéuticos directamente en la célula. El trabajo, publicado en Comunicaciones de la naturaleza hoy, podría conducir a terapias dirigidas efectivas para cánceres actualmente intratables, como el hígado o el cáncer de mama metastásico.
La incapacidad para penetrar las membranas de las células tumorales sólidas ha impedido, hasta ahora, que los investigadores puedan atacar con eficacia las vías críticas del cáncer. Los métodos de administración actuales, como las nanopartículas, los péptidos que penetran en las células y los conjugados de anticuerpos y fármacos, tienen una eficacia limitada debido a supoca capacidad para ingresar a las células, su incapacidad para atacar específicamente las células cancerosas y su susceptibilidad a la degradación de la protección natural de la célula contra invasores extraños.
El innovador trabajo de UMass Amherst ha demostrado en el laboratorio que no solo puede ingresar fácilmente a las células, sino que puede dirigirse específicamente a las células cancerosas para administrar proteínas medicamentos directamente y dejar las células sanas en paz. Y una vez que se administra su carga útil de proteínas, ellas bacterias se disipan y se aclaran.
"De hecho, podemos detectar [la proteína] en los tumores, pero no podemos detectarla en el hígado y el bazo" de modelos de ratón, dice Neil Forbes, ingeniero químico e Instituto de Ciencias de la Vida Aplicadas, cuyo laboratorio realizó la investigación. "Lo transmite solo a los tumores. Cuando observamos la respuesta inmune y el daño hepático, no vimos ninguna diferencia con la solución salina".
El sistema de administración fue desarrollado por Nele Van Dessel, bioingeniero y co-primer autor del artículo, como postdoctorado en el laboratorio de Forbes. Utiliza un tipo de salmonela altamente modificado que se inyecta en el torrente sanguíneo.
Se sabe que la salmonela se acumula en los tumores, pero no se sabía que invaden las células cancerosas. El sistema de Van Dessel puede medir con precisión esta penetración celular porque la salmonela modificada se vuelve verde una vez que atraviesa la membrana celular.
"Salmonella dentro de una célula cancerosa; nadie ha mostrado esto antes", dice Forbes.
La proteína utilizada se desarrolló con Jeanne Hardy, química y biología celular y molecular, y la investigación fue dirigida por Van Dessel y Vishnu Raman, ingeniería química y coautor principal del artículo.
Aunque todavía son preclínicos, los resultados de las pruebas en ratones han sido muy prometedores, en particular para el carcinoma hepatocelular, el tipo más común de diagnóstico de cáncer de hígado para 840.000 personas en todo el mundo cada año. Actualmente hay pocos medicamentos disponibles para tratar el cáncer de hígado.
"Con el cáncer de hígado, estamos viendo evidencia preclínica de que tiene un efecto antitumoral", dice Forbes sobre el trabajo de su laboratorio. "Esto es temprano, solo en unos pocos ratones, pero mantendremos esos tumoresa raya usando esta terapia. "
Desarrollar una terapia eficaz para cánceres intratables sería particularmente gratificante, dice Van Dessel, porque actualmente no existe. Dos de sus familiares fueron diagnosticados con cánceres sólidos en etapa 4 en 2016, y "Me sentí impotente", dice. "Itenía mi doctorado en estudios sobre el cáncer y había estado trabajando durante 10 años, y no podía ayudarlos. Sentí que les había fallado, que no había trabajado lo suficiente ".
Eso creó el ímpetu para que Van Dessel, junto con Forbes, iniciaran Ernest Pharmaceuticals con el objetivo de llevar su tecnología de cáncer bacteriano a la clínica. La compañía lleva el nombre del abuelo de Forbe, que murió de cáncer de próstata.
La universidad ha presentado una patente sobre el trabajo y la está autorizando a Ernest Pharmaceuticals. Van Dessel y Raman, ambos ejecutivos de la empresa, buscarán la aprobación de la FDA para los ensayos clínicos.
"Espero que estemos en la clínica en dos o tres años", dice Van Dessel, y que además del trabajo sobre el cáncer de hígado y de mama, "En Ernest también nos estamos enfocando en el ovario y el páncreas, esos tumoresdonde muchos de los tratamientos inmunológicos actuales y otros tratamientos no están teniendo un gran impacto ".
Los colaboradores en el trabajo incluyen Mathieu Bollen y Aleyde Van Eynde del Laboratorio de Bioseñalización y Terapéutica en KU Leuven en Bélgica.
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Materiales proporcionado por Universidad de Massachusetts Amherst . Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
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