Cómo se pueden controlar las células inmunitarias para eliminar el cáncer
Al diseñar células T que matan el cáncer y que pueden manipularse de forma no invasiva por control remoto, los investigadores han agregado una característica potencialmente poderosa a un tipo de inmunoterapia ya prometedor conocido como terapia de células T con CAR.
Un informe sobre el estudio, dirigido por la Universidad de California, San Diego (UCSD), se publicará en el procedimientos de la Academia Nacional de Ciencias.
La inmunoterapia, un enfoque relativamente nuevo para combatir el cáncer, manipula y fortalece el propio sistema inmunológico del paciente para eliminar los tumores.
Un tipo de inmunoterapia que está surgiendo rápidamente es la terapia con linfocitos T receptores de antígenos quiméricos (linfocitos T CAR).
En la terapia con células T con CAR, las células inmunitarias llamadas células T se extraen de una persona y se modifican genéticamente en el laboratorio para que puedan reconocer y destruir las células cancerosas de manera más eficaz. Luego, las células diseñadas se multiplican y se vuelven a colocar en la persona.
Diseñado para matar células cancerosas
La parte genéticamente modificada de la célula T es el receptor de antígeno quimérico (CAR). Contiene varios elementos sintéticos, incluido uno que puede reconocer características únicas de las células tumorales conocidas como antígenos asociados a tumores, y otro que activa la célula T para matar al objetivo.
A medida que se han desarrollado nuevas generaciones de terapia con células T CAR, la CAR se ha vuelto cada vez más sofisticada y ha adquirido más funciones, incluidas algunas que aumentan el poder antitumoral y la persistencia de las células T modificadas.
Recientemente se han aprobado dos terapias con células T con CAR en los Estados Unidos: una para el tratamiento de la leucemia linfoblástica aguda en niños y otra para el tratamiento del linfoma avanzado en adultos.
Sin embargo, ahora existen preocupaciones en torno a si este tipo de inmunoterapia se puede utilizar eficazmente para tratar cánceres con tumores sólidos, como los de mama y colon.
Una preocupación es si las células T modificadas genéticamente pueden ser lo suficientemente poderosas como para superar la resistencia que el microambiente dentro de un tumor sólido tiene a las respuestas inmunes.
Renier J. Brentjens, oncólogo médico y pionero de la terapia con células CAR T, dice que lo que se necesita es una "supercélula T".
Él y su equipo en el Memorial Sloan Kettering Cancer Center en la ciudad de Nueva York, NY, están trabajando en una solución al problema de resistencia del microambiente que ellos llaman una "célula T CAR blindada".
Se agregan características mecanogenéticas a las células T
Otra preocupación que plantea un desafío para los desarrolladores de terapias es que "la orientación no específica de las células CAR T contra tejidos no malignos puede poner en peligro la vida", dice Peter Yingxiao Wang, profesor de bioingeniería en UCSD y uno de los investigadores principales de la nueva estudio.
En el informe de su revista, el Prof.Wang y el resto del equipo del estudio describen cómo agregaron nuevas características a la terapia de células T con CAR en la que las células T transportan módulos que pueden manipularse para producir cambios genéticos y celulares a través de ultrasonidos no invasivos y controlados de forma remota.
Creen que las nuevas características potencialmente hacen que la terapia con células CAR T sea más poderosa para combatir el cáncer y sea menos probable que produzca efectos secundarios adversos.
Dicen que existe una “necesidad crítica” de herramientas que puedan funcionar de esta manera, particularmente cuando se traducen nuevos tratamientos experimentales en animales y humanos.
El nuevo enfoque es un ejemplo de mecanogenética, que es un nuevo campo que manipula las propiedades mecánicas a nivel de las células para alterar la expresión génica y las funciones celulares.
"Precisión y eficiencia sin precedentes"
El equipo diseñó el CAR en las células T para transportar mecano-sensores cargados con microburbujas que vibran cuando se exponen a ondas de ultrasonido.
Las microburbujas activan una proteína codificada por un gen llamado Componente 1 del Canal de Iones Mecanosensible de Tipo Piezo (PIEZO1). La proteína PIEZO1 es un "canal de iones activado mecánicamente que vincula las fuerzas mecánicas con las señales biológicas".
Una vez activado, el canal PIEZO1 permite que los iones de calcio ingresen a la célula T. Esta acción desencadena una cascada de reacciones moleculares que activan genes que ayudan a las células T a reconocer y destruir las células cancerosas.
"Este trabajo", dice el profesor Wang, "podría conducir en última instancia a una precisión y eficiencia sin precedentes en la inmunoterapia de células T con CAR contra tumores sólidos, al tiempo que se minimizan las toxicidades fuera del tumor".
"La terapia con células CAR T se está convirtiendo en un enfoque terapéutico que cambia el paradigma para el tratamiento del cáncer".
Prof. Peter Yingxiao Wang
