Uno de los objetivos de la inmunoterapia es reunir las células inmunes a menudo sobrecargadas de un paciente para atacar eficazmente un tumor. Entre los soldados de infantería en el frente inmunitario se encuentra una subpoblación de glóbulos blancos llamados "monocitos de patrulla", cuyo trabajo es hacer circular eltorrente sanguíneo, eliminar los restos celulares y bloquear la invasión de una población menos benigna de células inflamatorias.
Anteriormente, los investigadores sabían que estos captadores de glóbulos blancos desempeñaban un papel beneficioso para contrarrestar la inflamación en el contexto de la aterosclerosis. Ahora, un estudio del Instituto La Jolla de Alergia e Inmunología LJI ilustra que patrullar monocitos también puede jugar un anti-papel del cáncer, particularmente en el pulmón. En ella, Catherine C. Hedrick, Ph.D, y sus colegas rastrean los vagabundeos de estas células en la vasculatura pulmonar, las filman persiguiendo células tumorales invasoras y emplean un modelo de ratón que desarrollaron para demostrarqué tan efectiva es esta búsqueda en un animal vivo.
Ese estudio, publicado en la edición en línea del 22 de octubre de 2015 de ciencia , es el primero en mostrar que los monocitos que patrullan bloquean directamente la metástasis pulmonar, hallazgos que podrían sugerir futuras inmunoterapias para tratar un cáncer extraordinariamente letal.
"Nuestro estudio muestra que este subgrupo de glóbulos blancos es un jugador clave en la orquestación de la muerte de las células tumorales en metástasis", dice Hedrick, profesor de la División de Biología de la Inflamación. "Estas células reconocen y podrían ayudar a destruir el tumor metastásico temprano"células en la sangre, incluso antes de que puedan invadir nuevos tejidos y formar nuevos tumores ".
El grupo de Hedrick identificó la herramienta necesaria para el estudio en 2011, cuando descubrieron que los ratones que carecían de un gen llamado Nr4a1 eran necesarios para la supervivencia de los monocitos. Como se informó en Nature Immunology, los ratones Nr4a1 "knockout" parecían normales pero carecían específicamente de monocitos de patrulla.Richard Hanna, Ph.D., un Instructor de LJI, es el primer autor tanto de ese artículo como del reciente artículo de Science. "En ese momento nadie había visto cómo podrían funcionar estas células en el cáncer", dice Hanna.nos dio un modelo para probar lo que hacen "
Esa prueba implicó la inyección de células de melanoma marcadas con fluorescencia en el torrente sanguíneo de ratones knockout normales o Nr4a1 y el seguimiento de la migración de las células tumorales. En 24 horas, los vasos sanguíneos en los pulmones de los ratones knockout contenían más células de melanoma que los vasos comparables en ratones normales,sugiriendo que la ausencia de estos defensores hizo a los animales vulnerables a la metástasis pulmonar.
El grupo realizó lo que los biólogos llaman un experimento de "rescate", lo que significa que transfundieron monocitos patrulleros de ratones normales al torrente sanguíneo de ratones knockout antes de inyectar células tumorales. Esa intervención inhibió la migración de células cancerosas a la vasculatura pulmonar, un hallazgo que Hanna cita como crítico: "El hecho de que pueda volver a agregar estas células a un ratón que carece de ellas y observar una metástasis reducida muestra que son factores clave para suprimir la metástasis pulmonar".
Curiosamente, el rescate falló es decir, la metástasis no se controló cuando los investigadores transfundieron monocitos protectores en ratones después de que se inyectaron las células cancerosas. Este giro experimental proporciona una visión no anticipada de lo que puede ser necesario para detener una célula metastásica: los monocitos patrulleros tenían que sercolocado en el torrente sanguíneo antes de que llegaran los invasores para evitar que rompieran la pared del vaso. Aparecer después de la invasión fue simplemente demasiado tarde.
Para ver encuentros de monocitos / células tumorales en tiempo real, el grupo hizo videos que se asemejan a escenas de persecución entre células cancerosas marcadas con fluorescencia y monocitos patrulleros en vasos de ratones vivos. En ellos, los monocitos verdes brillantes corren tras las células cancerosas marcadas con rojo y aparentemente físicamenteevite que se abran paso en las paredes de los vasos, donde podrían acceder al tejido pulmonar sin obstáculos.
¿Pero qué sucedió exactamente cuando los oponentes colisionaron? "No hemos demostrado que los monocitos patrulleros maten directamente a las células tumorales", advierte Hanna, señalando que los patrulleros parecen engullir los escombros de las células tumorales, pero no está claro si administran el golpe mortal.Lo que es seguro es que los monocitos patrulleros reclutan otras células inmunes llamadas células asesinas naturales que son capaces de matar las células tumorales. Alternativamente, estos monocitos podrían eliminar los restos de células tumorales, lo que podría amortiguar la respuesta inflamatoria ".
Esta función de recolección de basura propuesta no es trivial: de hecho, existe un interés intenso en lo que alguna vez se consideró basura de membrana arrojada por las células cancerosas. Los investigadores ahora creen que una forma en que los tumores sobreviven y se propagan es mediante el llamadomicrovesículas en los vecinos. Esas granadas pueden contener factores que bloquean un ataque inmune o los materiales necesarios para construir un suministro de sangre tumoral. Por lo tanto, para socavar una célula metastásica, todo lo que un monocito de patrullaje puede necesitar es ordenarlo después.
Hanna señala la gran necesidad de tratamientos para la metástasis pulmonar. "La metástasis pulmonar es 85% letal en 5 años y actualmente no hay buenas opciones de tratamiento", dice. "Nuestro estudio sugiere que el siguiente paso sería tratar de aumentar la inmunoterapia existenteenfoques para prevenir la metástasis tumoral mediante la identificación de reactivos para aumentar el número o la actividad de patrullar monocitos, ya sea como productos farmacéuticos o posiblemente mediante la transferencia de células a un paciente ".
Hedrick también cree que los nuevos hallazgos podrían ser ampliamente aplicables. "En este estudio vimos efectos principalmente en los pulmones porque hay muchos de estos tipos de monocitos normalmente presentes en ese tejido", dice, enfatizando que no examinaron otrossitios metastásicos potenciales en su modelo de ratón. "Patrullar los monocitos también puede prevenir la metástasis a otros órganos, una posibilidad que consideraremos en futuros estudios".
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Materiales proporcionado por Instituto La Jolla de Alergia e Inmunología . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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