En un artículo publicado en Informes de celda , un equipo de investigadores del Laboratorio Nacional Acelerador SLAC del Departamento de Energía y la Universidad de Stanford descubrió características únicas de una proteína llamada VISTA que protege las células cancerosas contra ataques del sistema inmunológico. Una mejor comprensión de cómo funciona esta proteína podría orientar el diseño de tratamientos que se dirijan a estas proteínas, infiltrarse en la primera línea de defensa del cáncer.

Recogiendo las malas hierbas

El cuerpo humano está formado por billones de células que se crean constantemente, destruido y reemplazado por otros nuevos, como briznas de hierba en el césped. Pero cuando las células comienzan a crecer y dividirse sin control, como malas hierbas molestas, pueden formar una masa sólida llamada tumor. Si es canceroso, este tumor puede profundizar sus raíces y extenderse a otras partes del cuerpo.

La solución parece bastante sencilla. Como se puede desyerbar un jardín, el sistema inmunológico puede atacar estas células enfermas y cortar el cáncer de raíz. Pero los tumores tienen un arma secreta:la capacidad de ocultarse, utilizando proteínas especiales de "punto de control" como VISTA, y disfrazarse de normal, pasto saludable.

"Cuando surgen células tumorales, son reconocidos como extraños y son eliminados por el sistema inmunológico a través de células especializadas conocidas como células T, "dice Jennifer Cochran, profesor de bioingeniería en la Universidad de Stanford. "Pero se ha demostrado que los marcadores de superficie en las células que rodean el tumor, conocidos como 'puntos de control inmunitarios', actúan como una especie de capa de invisibilidad para proteger al tumor del reconocimiento y la destrucción del sistema inmunológico".

Despojándose de la capa de invisibilidad

Los anticuerpos aprobados por la FDA que quitan este manto de invisibilidad y desencadenan ataques del sistema inmunológico contra los tumores han demostrado un poder notable en el tratamiento de una variedad de cánceres porque permiten que el sistema inmunológico encuentre y destruya las células cancerosas sin los efectos tóxicos de la quimioterapia. Pero debido a la falta de información sobre cómo funcionan las proteínas de los puntos de control, estos medicamentos solo son efectivos para aproximadamente una cuarta parte de los pacientes.

En una primera el equipo, dirigido por Cochran, Possu Huang, profesor de bioingeniería en Stanford, y Nishant Mehta, un doctorado en Stanford candidato, en colaboración con Irimpan Mathews, investigador de Stanford Synchrotron Radiation Lightsource (SSRL), pudo mapear la estructura de VISTA en alta resolución, que requirió una combinación de técnicas computacionales y experimentales.

Para comprender mejor su estructura, los investigadores cristalizaron moléculas VISTA, luego midió cómo los cristales difractaban los rayos X en una de las líneas de luz especializadas de SSRL. Cuando los investigadores analizaron los datos utilizando herramientas computacionales, Los patrones formados cuando los rayos X irradiaron los cristales les permitieron mapear la forma y la estructura atómica detallada de la proteína, así como su epítopo. la parte de la molécula que el sistema inmunológico puede reconocer y atacar.

"Esta investigación solo fue posible gracias a la colaboración entre expertos en ingeniería molecular, diseño de proteínas computacionales y biología estructural, "dice Mathews.

Rompiendo defensas

Para dar seguimiento a esta investigación, Mehta espera usar lo que aprendieron sobre la estructura y la región de unión de VISTA para desarrollar medicamentos que actúen contra ella y otras proteínas de puntos de control.

"Estas proteínas impiden que nuestro sistema inmunológico encuentre y destruya las células cancerosas, "Mehta dice". Hasta ahora, los investigadores no tenían una imagen detallada de cómo se ve VISTA a nivel molecular. Lo que aprendimos en este estudio es extremadamente útil para diseñar nuevos medicamentos porque nos dice a qué áreas apuntar para bloquear la función de la proteína del punto de control ".