Los investigadores han desarrollado una forma de apuntalar un sistema inmunitario en dificultades para permitir su lucha contra la sepsis, una condición mortal que resulta de la reacción extrema del cuerpo a la infección.
Los científicos utilizaron la nanotecnología para transformar las células inmunes sanas donadas en un fármaco con mayor poder para matar bacterias.
En los experimentos que tratan ratones con sepsis, las células inmunes modificadas genéticamente eliminaron las bacterias en la sangre y los órganos principales, mejorando drásticamente las tasas de supervivencia.
Este trabajo se centra en un tratamiento para la sepsis en etapa tardía, cuando el sistema inmunitario está comprometido y no puede eliminar las bacterias invasoras. Los científicos están colaborando con los médicos especializados en el tratamiento de la sepsis para acelerar el proceso de desarrollo de fármacos.
"La sepsis sigue siendo la principal causa de muerte en los hospitales. No ha habido un tratamiento eficaz para la sepsis en etapa tardía durante mucho tiempo. Estamos pensando que esta terapia celular puede ayudar a los pacientes que llegan a la etapa tardía de sepsis,"dijo Yizhou Dong, autor principal y profesor asociado de farmacia y farmacología en la Universidad Estatal de Ohio." Para la traducción en la clínica, creemos que esto podría usarse en combinación con el tratamiento actual de cuidados intensivos para pacientes con sepsis ".
El estudio se publica hoy 6 de enero de 2020 en Nanotecnología de la naturaleza .
La sepsis en sí misma no es una infección: es una respuesta sistémica potencialmente mortal a la infección que puede provocar daños en los tejidos, insuficiencia orgánica y muerte, según los Centros para el Control y la Prevención de Enfermedades. Los CDC estiman que 1.7 millones de adultos en elEstados Unidos desarrolla sepsis cada año, y uno de cada tres pacientes que mueren en un hospital tiene sepsis.
Este trabajo combinó dos tipos principales de tecnología: el uso de vitaminas como el componente principal en la fabricación de nanopartículas lipídicas, y el uso de esas nanopartículas para capitalizar los procesos celulares naturales en la creación de un nuevo fármaco antibacteriano.
Las células llamadas macrófagos son uno de los primeros en responder en el sistema inmune, con el trabajo de "comer" los patógenos invasores. Sin embargo, en pacientes con sepsis, el número de macrófagos y otras células inmunes es más bajo de lo normal y no lo hacenfuncionar como deberían.
En este estudio, Dong y sus colegas recolectaron monocitos de la médula ósea de ratones sanos y los cultivaron en condiciones que los transformaron en macrófagos. Los monocitos son glóbulos blancos que pueden diferenciarse en otros tipos de células inmunes.
El laboratorio también desarrolló nanopartículas a base de vitaminas que fueron especialmente buenas para entregar ARN mensajero, moléculas que traducen la información genética en proteínas funcionales.
Los científicos, que se especializan en ARN mensajero con fines terapéuticos, construyeron un ARN mensajero que codifica un péptido antimicrobiano y una proteína señal. La proteína señal permitió la acumulación específica del péptido antimicrobiano en estructuras internas de macrófagos llamadas lisosomas, la ubicación clave para las bacteriasactividades de matanza
A partir de aquí, los investigadores entregaron las nanopartículas cargadas con ese ARN mensajero a los macrófagos que habían producido con monocitos de donantes, y dejaron que las células lo tomaran desde allí para "fabricar" una nueva terapia.
"Los macrófagos tienen actividad antibacteriana de forma natural. Entonces, si agregamos el péptido antibacteriano adicional a la célula, esos péptidos antibacterianos pueden mejorar aún más la actividad antibacteriana y ayudar a todo el macrófago a eliminar las bacterias", dijo Dong.
Después de ver resultados prometedores en las pruebas celulares, los investigadores administraron la terapia celular a ratones. Los modelos de sepsis en ratones en este estudio se infectaron con Staphylococcus aureus resistente a múltiples fármacos y E. coli, y se suprimieron sus sistemas inmunes.
Cada tratamiento consistió en aproximadamente 4 millones de macrófagos modificados genéticamente. Los controles para la comparación incluyeron macrófagos ordinarios y un placebo. En comparación con los controles, el tratamiento resultó en una reducción significativa de bacterias en la sangre después de 24 horas, y para aquellos con bacterias persistentes enla sangre, un segundo tratamiento los eliminó.
Dong considera la entrega de nanopartículas lipídicas de ARN mensajero en ciertos tipos de células inmunes aplicables a otras enfermedades, y su laboratorio actualmente está trabajando en el desarrollo de inmunoterapia contra el cáncer utilizando esta tecnología.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad Estatal de Ohio . Original escrito por Emily Caldwell. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
Referencia del diario :
Cite esta página :