Un estudio pionero muestra cómo las células inmunitarias diseñadas se mueven más rápido para atacar el tumor.
Un estudio pionero dirigido por investigadores médicos y de ingeniería de la Universidad de Minnesota Twin Cities muestra cómo las células inmunitarias modificadas que se utilizan en las nuevas terapias contra el cáncer pueden superar las barreras físicas para permitir que el propio sistema inmunitario del paciente luche contra los tumores.
La investigación podría mejorar las terapias contra el cáncer en el futuro para millones de personas en todo el mundo.
La investigación se publica en Nature Communications, una revista científica revisada por pares y de acceso abierto publicada por Nature Research.
En lugar de utilizar productos químicos o radiación, la inmunoterapia es un tipo de tratamiento del cáncer que ayuda al sistema inmunitario del paciente a combatirlo.
Los linfocitos T son un tipo de glóbulos blancos de gran importancia para el sistema inmunitario.
Las células T citotóxicas son como soldados que buscan y destruyen las células invasoras objetivo.
Aunque se ha logrado utilizar la inmunoterapia para algunos tipos de cáncer en la sangre o en los órganos productores de sangre, el trabajo de las células T es mucho más difícil en los tumores sólidos.
“El tumor es una especie de carrera de obstáculos, y la célula T tiene que correr el guante para llegar a las células cancerosas”, dijo Paolo Provenzano, autor principal del estudio y profesor asociado de ingeniería biomédica en la Facultad de Ciencias e Ingeniería de la Universidad de Minnesota. “Estas células T se introducen en los tumores, pero no pueden moverse bien y no pueden llegar a donde tienen que llegar antes de que se les acabe la gasolina y se agoten”.
Este vídeo muestra cómo las células T citotóxicas migran a través de los tumores de páncreas. Los investigadores de la Universidad de Minnesota Twin Cities están trabajando en la ingeniería de las células T citotóxicas para que sean más capaces de superar las barreras del tumor y luchar contra las células cancerosas.
Crédito: Grupo Provenzano, Universidad de Minnesota
En este estudio, el primero de su clase, los investigadores trabajan en la ingeniería de las células T y en el desarrollo de criterios de diseño de ingeniería para optimizar mecánicamente las células o hacerlas más “aptas” para superar las barreras.
Si estas células inmunitarias pueden reconocer y llegar a las células cancerosas, podrán destruir el tumor.
En una masa fibrosa de un tumor, la rigidez del mismo hace que las células inmunitarias se ralenticen unas dos veces, casi como si corrieran en arenas movedizas.
“Este estudio es nuestra primera publicación en la que hemos identificado algunos elementos estructurales y de señalización en los que podemos afinar estas células T para hacerlas más eficaces en la lucha contra el cáncer”, dijo Provenzano, investigador del Centro Oncológico Masónico de la Universidad de Minnesota. “Cada ‘carrera de obstáculos’ dentro de un tumor es ligeramente diferente, pero hay algunas similitudes.
Después de diseñar estas células inmunitarias, descubrimos que se movían a través del tumor casi el doble de rápido sin importar los obstáculos que hubiera en su camino.”
Este vídeo de gran aumento muestra a las células T migrando sobre nanopatrones diseñados para imitar las arquitecturas tumorales. Los investigadores de la Universidad de Minnesota están estudiando las propiedades mecánicas de las células para comprender mejor cómo interactúan las células inmunitarias y las cancerosas.
Crédito: Grupo Provenzano, Universidad de Minnesota
Para diseñar las células T citotóxicas, los autores utilizaron tecnologías avanzadas de edición de genes (también llamadas de edición del genoma) para cambiar el ADN de las células T de modo que sean más capaces de superar las barreras del tumor.
El objetivo final es frenar las células cancerosas y acelerar las células inmunitarias modificadas.
Los investigadores están trabajando para crear células que sean buenas para superar diferentes tipos de barreras.
Cuando estas células se mezclan, el objetivo es que los grupos de células inmunitarias superen todos los tipos de barreras para llegar a las células cancerosas.
Provenzano dijo que los próximos pasos son seguir estudiando las propiedades mecánicas de las células para comprender mejor cómo interactúan las células inmunitarias y las cancerosas.
Los investigadores están estudiando actualmente las células inmunitarias manipuladas en roedores y en el futuro planean realizar ensayos clínicos en humanos.
Aunque la investigación inicial se ha centrado en el cáncer de páncreas, Provenzano dijo que las técnicas que están desarrollando podrían utilizarse en muchos tipos de cáncer.
“El uso de un enfoque de ingeniería celular para combatir el cáncer es un campo relativamente nuevo”, dijo Provenzano. “Permite un enfoque muy personalizado con aplicaciones para una amplia gama de cánceres.
Creemos que estamos ampliando una nueva línea de investigación para ver cómo nuestro propio cuerpo puede combatir el cáncer.
Esto podría tener un gran impacto en el futuro”.
