Los investigadores del MIT han desarrollado un circuito genético sintético que activa el sistema inmunológico del cuerpo para atacar los cánceres cuando detecta signos de la enfermedad.
El circuito, que solo activará una respuesta terapéutica cuando detecte dos marcadores de cáncer específicos, se describe en un artículo publicado en la revista celda .
Se considera que la inmunoterapia tiene un potencial considerable en la lucha contra una variedad de cánceres. El enfoque se ha demostrado con éxito en varios ensayos clínicos recientes, según Timothy Lu, profesor asociado de ingeniería biológica y de ingeniería eléctrica e informática en el MIT..
"Recientemente ha habido una gran cantidad de datos clínicos que sugieren que si puede estimular el sistema inmunológico de la manera correcta, puede lograr que reconozca el cáncer", dice Lu, quien es jefe del Grupo de Biología Sintética en el Laboratorio de Investigación del MIT deElectrónica. "Algunos de los mejores ejemplos de esto son los llamados inhibidores de puntos de control, donde esencialmente los cánceres ponen señales de alto [que impiden que] las células T las maten. Hay anticuerpos que se han desarrollado ahora que básicamente bloquean esas señales inhibitorias ypermitir que el sistema inmunológico actúe contra los cánceres ".
Sin embargo, a pesar de este éxito, el uso de inmunoterapia sigue estando limitado por la escasez de antígenos específicos de tumores, sustancias que pueden desencadenar una respuesta del sistema inmunológico a un tipo particular de cáncer. La toxicidad de algunas terapias, cuando se administran comoel tratamiento de todo el cuerpo, por ejemplo, es otro obstáculo.
Es más, los tratamientos no son exitosos en todos los casos. De hecho, incluso en algunas de las pruebas más exitosas, solo el 30-40 por ciento de los pacientes responderán a una terapia determinada, dice Lu.
Como resultado, ahora hay un impulso para desarrollar terapias combinadas, en las que se usan tratamientos diferentes pero complementarios para estimular la respuesta inmune. Por ejemplo, si se usa un tipo de inmunoterapia para eliminar una señal inhibitoria producida porun cáncer, y el tumor responde regulando al alza una segunda señal, se podría usar una terapia adicional para atacar a esta también, dice Lu.
"Creemos que existe la necesidad de desarrollar inmunoterapias dirigidas mucho más específicas que funcionen localmente en el sitio del tumor, en lugar de tratar de tratar todo el cuerpo de manera sistémica", dice. "En segundo lugar, queremos producir múltiples inmunoterapiasde un solo paquete y, por lo tanto, poder estimular el sistema inmunológico de múltiples formas diferentes "
Para hacer esto, Lu y un equipo que incluye a los postdoctorados del MIT Lior Nissim y Ming-Ru Wu, han construido un circuito genético codificado en ADN diseñado para distinguir las células cancerosas de las no cancerosas.
El circuito, que se puede personalizar para responder a diferentes tipos de tumores, se basa en las simples puertas Y utilizadas en la electrónica. Estas puertas Y solo activarán un circuito cuando haya dos entradas presentes.
Las células cancerosas difieren de las células normales en el perfil de su expresión génica. Por eso, los investigadores desarrollaron promotores sintéticos, secuencias de ADN diseñadas para iniciar la expresión génica, pero solo en las células cancerosas.
El circuito se envía a las células del área afectada del cuerpo mediante un virus. Luego, los promotores sintéticos se diseñan para unirse a ciertas proteínas que están activas en las células tumorales, lo que hace que los promotores se activen.
"Solo cuando se activan dos de estos promotores del cáncer, se enciende el circuito", dice Lu.
Esto permite que el circuito se dirija a los tumores con mayor precisión que las terapias existentes, ya que requiere la presencia de dos señales específicas del cáncer antes de que responda.
Una vez activado, el circuito expresa proteínas diseñadas para dirigir el sistema inmunológico para que se dirija a las células tumorales, incluidos los activadores de células T de superficie, que dirigen a las células T para matar las células. El circuito también expresa un inhibidor de punto de control diseñado para levantar los frenos en Tactividad celular.
Cuando los investigadores probaron el circuito in vitro, encontraron que podía detectar células de cáncer de ovario entre otras células de ovario no cancerosas y otros tipos de células.
Luego probaron el circuito en ratones implantados con células de cáncer de ovario y demostraron que podía hacer que las células T buscaran y mataran las células cancerosas sin dañar otras células a su alrededor.
Finalmente, los investigadores demostraron que el circuito podría convertirse fácilmente para apuntar a otras células cancerosas.
"Identificamos otros promotores que eran selectivos para el cáncer de mama, y cuando se codificaban en el circuito, se dirigían a las células de cáncer de mama sobre otros tipos de células", dice Lu.
En última instancia, esperan poder usar el sistema para atacar otras enfermedades, como la artritis reumatoide, la enfermedad inflamatoria intestinal y otras enfermedades autoinmunes.
Los investigadores ahora planean probar el circuito de manera más completa en una variedad de modelos de cáncer. También tienen como objetivo desarrollar un sistema de entrega para el circuito, que sería flexible y simple de fabricar y usar.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionados por Instituto de Tecnología de Massachusetts . Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
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