Un comando remoto podría algún día enviar células inmunes en un ataque contra un tumor maligno. La capacidad de movilizar, desde fuera del cuerpo, la inmunoterapia dirigida contra el cáncer dentro del cuerpo ha dado un paso más para convertirse en realidad.
Los bioingenieros del Instituto de Tecnología de Georgia han instalado un interruptor sensible al calor en las células T que puede activar las células T cuando el calor enciende el interruptor. El método, probado en ratones y publicado en un nuevo estudio, está dirigido localmentey algún día podría ayudar a convertir la inmunoterapia en un instrumento de precisión en la lucha contra el cáncer.
La inmunoterapia ha sido noticia con éxitos sorprendentes como salvar al ex presidente estadounidense Jimmy Carter del cáncer de cerebro. Pero el tratamiento, que activa el propio sistema inmunitario del cuerpo contra el cáncer y otras enfermedades, también, desafortunadamente, también se ha visto afectado.o-miss
"En pacientes donde la radiación y las quimioterapias tradicionales han fallado, aquí es donde las terapias con células T han brillado, pero la terapia aún es nueva", dijo el investigador principal Gabe Kwong. "Este estudio es un paso para hacerlo aún más efectivo."
láser, oro y células T
En el estudio, el equipo de Kwong realizó con éxito su método de control remoto a través de pruebas iniciales en ratones con tumores implantados los llamados fantasmas tumorales, especialmente diseñados para ciertos experimentos. El control remoto funciona a través de tres componentes básicos.
Primero, los investigadores modificaron las células T, un tipo de glóbulo blanco, para incluir un interruptor genético que, cuando se encendía, aumentaba la expresión de proteínas específicas de las células en más de 200 veces. Esa capacidad podría usarse para guiarActividades de lucha contra el cáncer de las células T.
Las células T, con el interruptor apagado, se introdujeron en el fantasma del tumor que se colocó en los ratones. El fantasma del tumor también incluía nanorods de oro, de docenas de átomos de tamaño. Los investigadores brillaron pulsos de un láser suave en elrango de infrarrojo cercano NIR desde el exterior del cuerpo del ratón hasta el lugar donde se encontraba el tumor.
Los nanorods que reciben las ondas de luz las convirtieron en calor suave local y útil, lo que permitió a los investigadores calentar con precisión el tumor. El calor elevado activó el interruptor diseñado por las células T.
células T hiperactivadas
Este estudio perfeccionó el método y confirmó que sus componentes funcionaban en animales vivos. Todavía no era la intención del estudio tratar el cáncer, aunque emprender ese es el siguiente paso, que ya está en camino.
"En los próximos experimentos, estamos implementando este enfoque para tratar tumores agresivos y establecer la eficacia para combatir el cáncer", dijo Kwong, quien es profesor asistente en el Departamento de Ingeniería Biomédica Wallace H. Coulter de Georgia Tech y Emory University.
Los investigadores publicaron sus resultados en la edición actual de la revista Biología Sintética ACS . El primer autor del estudio fue el asistente de investigación graduado Ian Miller. La investigación fue financiada por los Institutos Nacionales de Salud, la Fundación Nacional de Ciencias, el Fondo Burroughs Wellcome y la Fundación Shurl y Kay Curci.
Mejor inmunoterapia
Los bioingenieros ya han podido hacer mucho con las células T cuando están fuera del cuerpo.
"En este momento, somos expertos en recolectar las células T propias de un paciente, modificarlas para atacar el cáncer, hacerlas crecer fuera del cuerpo hasta que haya cientos de millones de ellas", dijo Kwong. "Pero tan pronto como las inyectamosde nuevo en un paciente, perdemos el control sobre la actividad de las células T dentro del cuerpo ".
El cáncer es notoriamente astuto, y cuando las células T se arrastran hacia un tumor, el tumor tiende a desactivar las capacidades de matar el cáncer de las células T. Los investigadores han estado trabajando para volver a activarlas.
El control remoto de Kwong ha hecho esto en el laboratorio, al tiempo que aumenta la actividad de las células T.
toxicidad de células T
Tener un interruptor de apagado también es importante. Si las células T fueron diseñadas para estar siempre encendidas e hiperactivadas, a medida que se movían por el cuerpo, podrían dañar el tejido sano.
"Habría toxicidades fuera del objetivo, por lo que realmente desea determinar su activación", dijo Kwong. "Nuestro objetivo a largo plazo para ellos es activar el sitio específicamente, para que las células T puedan superar la inmunosupresión por el tumor yconvertirse en mejores asesinos allí "
Cuando el control remoto de calor está apagado, también lo hacen las células T de ingeniería de Kwong, porque las temperaturas corporales habituales no son lo suficientemente altas como para activar su interruptor.
interruptor de choque térmico
El interruptor es un mecanismo de seguridad natural en las células humanas que ha evolucionado para proteger contra el choque térmico y se enciende cuando la temperatura de los tejidos se eleva por encima del rango operativo normal del cuerpo, que se centra en 37 grados Celsius 98.6 F. Pero los investigadores reafirmancolocó las células T con el interruptor para activar otras funciones, y podría usarse para hiperactivar las células.
Los bioingenieros de Georgia Tech descubrieron que el interruptor funcionaba en un rango de 40 a 42 grados Celsius 104 - 107.6 F, lo suficientemente alto como para no reaccionar a la mayoría de las fiebres altas y lo suficientemente bajo como para no dañar el tejido sano ni la ingenieríaCélulas T.
"Cuando la temperatura local se eleva a 45 grados 113 F, a algunas células de nuestro cuerpo no les gusta", dijo Kwong. "Pero si el calentamiento se controla con precisión en una ventana de 40 a 42 grados con pulsos cortos dela luz NIR, luego enciende el interruptor de las células T y las células del cuerpo siguen siendo muy cómodas "
Inmuno-metas y sueños
Los investigadores quieren combinar el interruptor con algunas armas adicionales para combatir el cáncer que imaginan la ingeniería en células T.
Por ejemplo, las moléculas secretadas llamadas citocinas pueden aumentar la capacidad de las células inmunes para matar el cáncer, pero las citocinas, desafortunadamente, también pueden ser tóxicas ". Nuestro objetivo a largo plazo es diseñar células T para producir y liberar estimulantes potentes del sistema inmunitario comocitoquinas en comando localmente y con moderación ", dijo Kwong.
En otros estudios, se ha demostrado que los nanorods de oro que se calientan suavemente matan tumores u obstaculizan la metástasis. Pero los tratamientos con células T podrían ser aún más exhaustivos y, además, con suerte, algún día dar a los pacientes tratados con ellos una memoria inmune duraderarespuesta a cualquier recurrencia de su cáncer.
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Materiales proporcionado por Instituto de Tecnología de Georgia . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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