Las células T son una de las principales armas del sistema inmunológico. Detectan las células del cuerpo infectadas con un virus y desencadenan su ablación. matando eficazmente el virus. Las células T no pueden hacer lo mismo con las células cancerosas, sin embargo, ya que no las reconocen como células extrañas y, por lo tanto, no pueden eliminarlas.

Pero los investigadores han utilizado recientemente células T diseñadas en el laboratorio para combatir los tumores. Modificado para incluir funciones adicionales, estas células inmunes pueden cazar y destruir células cancerosas. Desafortunadamente, sin embargo, estas terapias con células inmunitarias pueden tener efectos secundarios importantes. Además de eso, la producción de células T modificadas es un desafío técnico. Ahora, un equipo de investigadores dirigido por el profesor de ETH Martin Fussenegger del Departamento de Ciencia e Ingeniería de Biosistemas (D-BSSE) en Basilea ha ideado un enfoque innovador y simplificado para producir células de diseño sintéticas terapéuticamente eficaces para combatir el cáncer. Los investigadores han incorporado tres componentes adicionales en las células renales humanas y las células madre (adiposas), transformándolos así en células de diseño sintéticas que imitan a las células T.

Uno de los componentes de las células T sintéticas implica antenas moleculares que sobresalen bien fuera de la membrana. También incrustados dentro de la membrana celular hay anticuerpos con sitios de acoplamiento específicos, que puede detectar las estructuras diana de la célula cancerosa y unirse a ellas. El tercer componente es una red de genes que genera un complejo de moléculas. Este complejo de moléculas comprende una "ojiva" molecular que penetra en la membrana de la célula diana. Está vinculado a una molécula convertidora que activa una sustancia anticancerígena en el interior de la célula tumoral.

El precursor de esta sustancia activa debe agregarse al sistema externamente. Las células cancerosas absorben esta sustancia, y el módulo convertidor lo transforma de un estado inactivo a inactivo. Las células cancerosas explotan, la sustancia activa se libera y destruye otras células tumorales en la "zona de muerte" alrededor de la célula T sintética. "Este efecto espectador hace que nuestras células T sintéticas sean aún más efectivas, "Explica el profesor Fussenegger.

Gatillo mecánico

El mecanismo que desencadena la cascada de señales que conduce a la destrucción de la célula cancerosa es nuevo, y tiene una función física:a medida que la célula T sintética se acerca a la célula diana, las proteínas de las antenas se comban. Por lo tanto, el anclaje de las antenas en lo profundo de la célula pierde contacto con un interruptor molecular que previamente había bloqueado. Como respuesta al comando "ON", se inicia una cascada de señales que activa la producción del complejo de moléculas.

El nuevo tipo de célula T artificial tiene varias ventajas sobre los tratamientos actuales contra el cáncer. Mientras que durante la quimioterapia, el cuerpo se inunda con sustancias activas para matar la mayor cantidad posible de células que se dividen rápidamente de una manera muy poco selectiva, sólo se necesitan unas pocas células T artificiales en la nueva terapia. Y lo que es más, estos solo se implementan localmente y de una manera cuidadosamente dirigida. "Nuestras células T innovadoras pueden detectar y destruir las células cancerosas que hacen metástasis en una etapa muy temprana, cuando otros tratamientos no son efectivos, "El profesor Fussenegger dice. Otro beneficio:" Las células T artificiales operan de forma totalmente independiente del sistema inmunológico del cuerpo, lo que le permite seguir funcionando perfectamente con normalidad, de modo que es probable que se produzcan menos efectos secundarios ".

Además, el diseño modular del sistema permite ampliarlo. Los investigadores pueden equipar las células asesinas artificiales con diferentes tipos de sitios de acoplamiento que se unen a otros tipos de células cancerosas. Para el estudio actual, recién publicado en la revista Biología química de la naturaleza , Los científicos utilizaron sitios de acoplamiento que detectan solo un tipo específico de célula cancerosa de mamíferos. "Esta tecnología nos proporciona un enorme grado de generalización que no se puede lograr con las células T genuinas que se utilizan en las terapias actuales contra el cáncer". "Destaca Fussenegger.

Todavía no está claro si, y cómo, este sistema funcionará en el cuerpo humano. Hasta aquí, Los investigadores de ETH solo han probado sus nuevas células en cultivos celulares. "En la actualidad, nuestro nuevo sistema está todavía muy lejos de ser una aplicación terapéutica, ", dice el profesor de ETH." Pero creo que hemos abierto un nuevo frente en la batalla contra el cáncer ".