Los investigadores han creado un nuevo método para evaluar las células utilizadas en los tratamientos de inmunoterapia contra el cáncer, lo que permite que las células del sistema inmunitario de alto rendimiento se estudien de forma aislada y potencialmente expandan el número de pacientes para quienes el tratamiento innovador resulta exitoso.
Los ingenieros de la Universidad de Houston, en colaboración con los médicos del Centro de Cáncer MD Anderson de la Universidad de Texas, describen el método - Microscopía de imágenes de lapso de tiempo en cuadrículas de Nanowell, o TIMING - y su capacidad para analizar con mayor precisión grandes cantidades decélulas para su uso en la terapia contra el cáncer, en un artículo publicado en Bioinformática . También demostraron su potencial en la investigación que evalúa cuán efectivos son los distintos tipos de células T, un tipo de clave de glóbulos blancos para combatir las infecciones, en la eliminación de células cancerosas. Los trabajos sobre ese trabajo se publicaron a principios de este año en Cancer ImmunologyInvestigación y en oncoinmunología.
"Este es un caso de biólogos, clínicos y científicos informáticos que se unen para un propósito común", dijo Badri Roysam, presidente del Departamento de Ingeniería Eléctrica e Informática de la UH y autor principal del Bioinformática papel
Él y Navin Varadarajan, profesor asistente de ingeniería química y biomolecular en UH, colaboraron con Laurence JN Cooper del MD Anderson en la investigación, junto con varios otros investigadores de UH.
Los estudios clínicos han informado resultados que salvan vidas de la inmunoterapia contra el cáncer, una terapia biológica que utiliza el sistema inmunitario, o células específicas del sistema inmunitario, para combatir el cáncer. Pero no funcionan para todos, ni siquiera para todosuno de los cánceres para los cuales los tratamientos han demostrado ser más exitosos.
TIMING podría cambiar eso al permitir que los investigadores estudien muchas más interacciones entre las células inmunes y las células cancerosas, gracias a su capacidad de analizar automáticamente miles de interacciones celulares a la vez. El análisis convencional se realiza manualmente, dijeron los investigadores, lo que hace imposibleestudia cada combinación
La mayoría de los métodos convencionales evalúan un número limitado de muestras de una prueba, entre 10 y 100, en comparación con las 10,000 o incluso 100,000 muestras que se pueden evaluar con el nuevo método, según el documento. Eso es importante, escribieron los investigadores en Bioinformática , "dado que muchas subpoblaciones celulares biológicamente significativas, como las células madre tumorales, las células inmunitarias multicapa y las células secretoras de proteínas biotecnológicamente relevantes, son raras"
TIMING funciona así: una cuadrícula de nanopocillos, una estructura expansible, permite que muestras discretas de células inmunes y células cancerosas se confinen y estudien con el tiempo, a través de la grabación de video a intervalos.
"Hemos desarrollado una pieza de software que cambia el juego que puede analizar con precisión una cuadrícula completa de videos de nanopocillos y realizar mediciones cuantitativas", dijo Roysam.
Esencialmente, dijo, "la combinación de un supermicroscopio y una supercomputadora para detectar interacciones célula-célula a gran escala".
"Los algoritmos propuestos mejoraron drásticamente el rendimiento y la precisión del análisis automatizado a un nivel en el que las mediciones celulares generadas automáticamente se pueden utilizar para estudios biológicos directamente, con poca o ninguna edición", escribieron los investigadores.
Varadarajan dijo que el sistema permite identificar "valores atípicos de alto rendimiento" para futuras investigaciones. Se utilizaron varios tipos de células inmunes, incluidas las células T, las células CAR - células T modificadas con receptores de antígeno quimérico, que les permiten afinarseen y matar células cancerosas, y lo que se conoce como NK o células "asesinas naturales", que pueden detectar tumores sin modificación. Los investigadores utilizaron células de leucemia y células de melanoma en sus pruebas.
"Si conoce las mejores células para combatir un cáncer en particular, se convierte en un problema de fabricación", dijo Varadarajan. "Pero en este momento, no siempre sabemos qué células son las mejores".
Usando el sistema TIMING, los investigadores han profundizado la comprensión científica de la inmunoterapia, incluido cómo funcionan los diferentes tipos de células T contra las células cancerosas. Como resultado, demostraron por primera vez a nivel de una sola célula que las células T CD4 directamenteparticipar en la destrucción de múltiples células tumorales.
Las células T CD8 son conocidas por sus propiedades para combatir el tumor, pero Varadarajan dijo que el hallazgo, publicado en Cancer Immunology Research, sugiere que las células CD4 también serían eficaces. La investigación sobre esta cuestión está en curso.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Houston . Original escrito por Jeannie Kever. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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