(PhysOrg.com) - Los científicos de UCLA han descubierto una manera de despertar el sistema inmunológico para combatir el cáncer mediante la entrega de una proteína estimulante del sistema inmunológico en un contenedor a nanoescala llamado bóveda directamente en los tumores de cáncer de pulmón. aprovechar las defensas naturales del cuerpo para combatir el crecimiento de enfermedades.

Las bóvedas, Cápsulas a nanoescala en forma de barril que se encuentran en el citoplasma de todas las células de mamíferos. fueron diseñados para liberar lentamente una proteína, la quimiocina CCL21, en el tumor. Los estudios preclínicos en ratones con cáncer de pulmón mostraron que la proteína estimulaba el sistema inmunológico para reconocer y atacar las células cancerosas. inhibir de forma potente el crecimiento del cáncer, dijo Leonard Rome, investigador del Centro Oncológico Integral Jonsson de UCLA, director asociado de los Institutos de NanoSystems de California y coautor principal del estudio.

"Los investigadores han estado trabajando durante muchos años para desarrollar inmunoterapias eficaces para tratar el cáncer, con éxito limitado, "dijo Roma, que ha estado estudiando bóvedas durante décadas. "En los tumores de pulmón, el sistema inmunológico está regulado negativamente y lo que queríamos hacer era despertarlo, encontrar una manera de que el cáncer le diga al sistema inmunológico, 'Oye, Soy un tumor y estoy aquí. Venir a buscarme.' "

El estudio aparece en el 3 de mayo de 2011 edición de Más uno , una revista revisada por pares de la Biblioteca Pública de Ciencias.

El nuevo sistema de entrega de bóveda, que Roma caracterizó como "solo un sueño" hace tres años, se basa en un período de 10 años, Esfuerzo de investigación en curso que se centra en el uso de glóbulos blancos de un paciente para crear células dendríticas, células del sistema inmunológico que procesan el material antigénico y lo presentan en la superficie a otras células del sistema inmunológico. Un estudio de Fase I que es parte del esfuerzo, dirigido por el Dr. Steven Dubinett de ULCA, usó un adenovirus de replicación deficiente para infectar las células dendríticas y estimularlas a secretar en exceso CCL21, la primera vez que se ha administrado la quimiocina a seres humanos. Las células diseñadas, 10 millones a la vez, se inyectaron directamente en el cáncer de pulmón del paciente para estimular una respuesta inmunitaria.

El estudio de fase inicial ha demostrado que el método de células dendríticas es seguro, no tiene efectos secundarios y parece estimular la respuesta inmune:Dubinett y su equipo encontraron linfocitos T circulando en el torrente sanguíneo con firmas de citocinas específicas, indicando que los linfocitos estaban reconociendo al cáncer como un invasor extraño.

Sin embargo, el proceso para generar células dendríticas a partir de los glóbulos blancos y diseñarlas para que secreten en exceso CCL21 es engorroso, caro y requiere mucho tiempo. También requiere una suite de Buenas Prácticas de Fabricación (GMP), un laboratorio especializado crítico para el crecimiento seguro y la manipulación de células, que muchas instituciones de investigación no tienen.

"Se vuelve complicado, "dijo Dubinett, director del Programa de Cáncer de Pulmón en el Centro Integral de Cáncer Jonsson de UCLA, profesor de patología y medicina de laboratorio, miembro del California NanoSystems Institute y coautor principal del artículo. "Tiene que haber una confluencia de cosas:el paciente tiene que ser clínicamente apto para el estudio y estar lo suficientemente sano para participar, tenemos que ser capaces de hacer crecer las células y luego modificarlas genéticamente y devolverlas ".

También estaba el desafío de la variabilidad de paciente a paciente, dijo Sherven Sharma, investigador del Jonsson Cancer Center y del California NanoSystems Institute, profesor de medicina pulmonar y de cuidados intensivos y coautor principal del estudio. Fue más fácil aislar y hacer crecer las células dendríticas en algunos pacientes que en otros, por lo que los resultados no fueron consistentes.

"Queríamos crear una forma más sencilla de desarrollar un entorno que estimulara el sistema inmunológico, "Dijo Sharma.

En el estudio de Fase I, se necesita más de una semana para diferenciar los glóbulos blancos en células dendríticas y dejar que crezcan a los millones necesarios para la terapia. Las células dendríticas se infectan con un virus diseñado para transportar un gen que hizo que las células secretaran CCL21 y luego se inyectan en el tumor del paciente mediante imágenes guiadas.

"Pensamos que si podíamos reemplazar las células dendríticas con un nanovehículo para entregar el CCL21, tendríamos un tratamiento más fácil y menos costoso que también podría usarse en instituciones que no tienen BPM, "Dijo Dubinett.

Si tiene éxito, el método de entrega de la bóveda agregaría un arma desesperadamente necesaria al arsenal en la lucha contra el cáncer de pulmón, que representa casi un tercio de todas las muertes por cáncer en los Estados Unidos y mata a un millón de personas en todo el mundo cada año.

"Es crucial que encontremos terapias nuevas y más efectivas para combatir esta enfermedad mortal, ", Dijo Dubinett." En este momento no tenemos opciones adecuadas para las terapias para el cáncer de pulmón avanzado ".

Las nanopartículas de la bóveda que contienen CCL21 se han diseñado para liberar lentamente la proteína en el tumor con el tiempo. produciendo una respuesta inmune duradera. Aunque las bóvedas protegen el CCL21 empaquetado, actúan como una cápsula de liberación prolongada, Roma dijo.

Roma, Dubinett y Sharma planean probar el método de entrega en bóveda en estudios humanos dentro de los próximos tres años y esperan que los resultados prometedores encontrados en los modelos de tumores animales preclínicos se repitan. Si se aprueba dicho estudio, sería la primera vez que se usa una nanopartícula de bóveda en humanos para una inmunoterapia contra el cáncer.

La nanopartícula de la bóveda requeriría solo una única inyección en el tumor debido al diseño de liberación lenta, y eventualmente podría diseñarse para ser específico del paciente agregando los antígenos tumorales del individuo en la bóveda, Dijo Dubinett. Las bóvedas también se pueden apuntar agregando anticuerpos a su superficie que reconocen receptores en el tumor. Luego, la inyección podría administrarse en el torrente sanguíneo y la bóveda navegaría hasta el tumor, un proceso menos invasivo que sería más fácil para los pacientes. La bóveda también podría buscar y apuntar a tumores y metástasis demasiado pequeños para ser detectados con imágenes.

Rome advirtió que el trabajo de la bóveda se encuentra en una etapa mucho más temprana que la investigación de células dendríticas de Dubinett. pero los primeros resultados lo alientan. El objetivo es desarrollar una terapia "lista para usar" utilizando bóvedas.

"En los animales, las nanopartículas de la bóveda han demostrado ser tan efectivas, si no es más efectivo, que el enfoque de células dendríticas, ", dijo." Ahora necesitamos que la FDA apruebe la terapia de bóveda para su uso en humanos ".

Debido a que una bóveda es una partícula natural, no causa ningún daño al cuerpo y es potencialmente un vehículo ideal para su uso en la entrega de terapias personalizadas, Roma dijo.