En un estudio de prueba de principio en ratones, los científicos de Johns Hopkins Medicine informan la creación de un gel especializado que actúa como un ganglio linfático para activar y multiplicar con éxito las células T del sistema inmunitario que combaten el cáncer. El trabajo pone a los científicos unun paso más cerca, dicen, para inyectar tales ganglios linfáticos artificiales en las personas y provocar células T para combatir enfermedades.
En los últimos años, una ola de descubrimientos ha avanzado nuevas técnicas para usar las células T, un tipo de glóbulo blanco, en el tratamiento del cáncer. Para tener éxito, las células deben prepararse o enseñarse para detectary reaccionan a las señales moleculares que salpican las superficies de las células cancerosas. El trabajo de educar a las células T de esta manera generalmente ocurre en los ganglios linfáticos, glándulas pequeñas en forma de frijol que se encuentran en todo el cuerpo que albergan las células T. Pero en pacientes con cáncery trastornos del sistema inmunitario, ese proceso de aprendizaje es defectuoso o no ocurre.
Para abordar tales defectos, la terapia de refuerzo de células T actual requiere que los médicos eliminen las células T de la sangre de un paciente con cáncer e inyecten las células nuevamente dentro del paciente después de diseñar genéticamente o activar las células en un laboratorio para que reconozcanbanderas moleculares ligadas al cáncer.
Uno de esos tratamientos, llamado terapia CAR-T, es costoso y está disponible solo en centros especializados con laboratorios capaces de realizar la complicada tarea de diseñar células T. Además, generalmente toma entre seis y ocho semanas cultivar las células Ten laboratorios y, una vez reintroducidas en el cuerpo, las células no duran mucho en el cuerpo del paciente, por lo que los efectos del tratamiento pueden ser de corta duración.
El nuevo trabajo, reportado el 10 de abril en la revista Materiales avanzados , es un intento de los científicos de Johns Hopkins para encontrar una forma más eficiente de diseñar células T.
"Creemos que el ambiente de una célula T es muy importante. La biología no ocurre en los platos de plástico; ocurre en los tejidos", dice John Hickey, candidato a doctorado en ingeniería biomédica en la Escuela de la Universidad Johns HopkinsMedicina y primer autor del informe del estudio.
Hickey, que trabaja con sus mentores Hai-Quan Mao, Ph.D., director asociado del Instituto Johns Hopkins para NanoBioTechnology y Jonathan Schneck, MD, Ph.D., profesor de patología, medicina y oncología en la Facultad de Medicina de la Universidad Johns Hopkins, intentó utilizar un polímero gelatinoso o hidrogel como plataforma para las células T. En el hidrogel, los científicos agregaron dos tipos de señalesque estimulan y "enseñan" a las células T a centrarse en objetivos extraños para destruir.
En sus experimentos, las células T activadas en hidrogeles produjeron un 50 por ciento más de moléculas llamadas citocinas, un marcador de activación, que las células T mantenidas en platos de cultivo de plástico.
Debido a que los hidrogeles se pueden hacer a pedido, los científicos de Johns Hopkins crearon y probaron una variedad de hidrogeles, desde la sensación muy suave de una sola célula hasta la calidad más rígida de un ganglio linfático lleno de células.
"Uno de los hallazgos sorprendentes fue que las células T prefieren un ambiente muy blando, similar a las interacciones con células individuales, en lugar de un tejido densamente empaquetado", dice Schneck.
Más del 80 por ciento de las células T en la superficie blanda se multiplicaron, en comparación con ninguna de las células T en el tipo de hidrogel más firme.
Cuando el equipo de Johns Hopkins colocó las células T en un hidrogel blando, descubrieron que las células T se multiplicaron de unas pocas células a unas 150,000 células, muchas para usar en la terapia contra el cáncer, en siete días. Por el contrario,Cuando los científicos utilizaron otros métodos convencionales para estimular y expandir las células T, solo pudieron cultivar 20,000 células en siete días.
En el siguiente conjunto de experimentos, los científicos inyectaron las células T manipuladas en hidrogeles blandos o en placas de cultivo de plástico en ratones implantados con melanoma, una forma letal de cáncer de piel. Tumores en ratones con células T cultivadas en hidrogelespermaneció estable en tamaño, y algunos de los ratones sobrevivieron más de 40 días. Por el contrario, los tumores crecieron en la mayoría de los ratones inyectados con células T cultivadas en platos de plástico, y ninguno de estos ratones vivió más de 30 días.
"A medida que perfeccionamos el hidrogel y replicamos la característica esencial del entorno natural, incluidos los factores de crecimiento químico que atraen a las células T que combaten el cáncer y otras señales, finalmente podremos diseñar ganglios linfáticos artificiales para la terapia basada en inmunología regenerativa", dice Schneck, miembro del Centro de Cáncer Kimmel Johns Hopkins.
Los científicos han solicitado patentes relacionadas con la tecnología de hidrogel descrita en su informe.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Medicina Johns Hopkins . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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