Investigadores de la Universidad de Georgia están desarrollando una nueva técnica de tratamiento que utiliza nanopartículas para reprogramar las células inmunes para que puedan reconocer y atacar el cáncer. Los hallazgos se publicaron recientemente en la primera edición en línea de ACS Nano .

El cuerpo humano opera bajo un estado constante de ley marcial. El principal de los agentes encargados de mantener el orden es el sistema inmunológico, una red compleja que busca y destruye las hordas de bacterias y virus invasores que amenazan a la sociedad orgánica mientras realiza su trabajo.

El sistema inmunológico hace bien su trabajo, pero no es perfecto. La mayoría de las células cancerosas por ejemplo, pueden evitar ser detectados por el sistema inmunológico porque se parecen mucho a las células normales, dejando libres a las células cancerosas para que se multipliquen y se conviertan en tumores potencialmente mortales, mientras que los únicos protectores del cuerpo no se dan cuenta.

Shanta Dhar y sus colegas están impulsando el sistema inmunológico a través de su investigación.

"En lo que estamos trabajando está específicamente orientado al cáncer de mama, "dijo Dhar, coautor del estudio y profesor asistente de química en la Facultad de Artes y Ciencias de UGA Franklin. "Nuestro artículo informa por primera vez que podemos estimular el sistema inmunológico contra las células de cáncer de mama utilizando nanopartículas dirigidas a las mitocondrias y luz utilizando una vía novedosa".

En sus experimentos, Dhar y sus colegas expusieron células cancerosas en una placa de Petri a nanopartículas especialmente diseñadas 1, 000 veces más fino que el ancho de un cabello humano. Las nanopartículas invaden la célula y penetran en las mitocondrias, los orgánulos responsables de producir la energía que una célula necesita para crecer y replicarse.

Luego activaron las nanopartículas dentro de las células cancerosas al exponerlas a una luz láser de longitud de onda larga que penetra en el tejido. Una vez activado, las nanopartículas interrumpen los procesos normales de la célula cancerosa, eventualmente conduciendo a su muerte.

Las células cancerosas muertas se recolectaron y expusieron a células dendríticas, uno de los componentes centrales del sistema inmunológico humano. Lo que vieron los investigadores fue extraordinario.

"Somos capaces de superar potencialmente algunos de los inconvenientes tradicionales de la inmunoterapia con células dendríticas de hoy en día, "dijo Sean Marrache, estudiante de posgrado en el laboratorio de Dhar. "Al dirigir las nanopartículas a las mitocondrias de las células cancerosas y exponer las células dendríticas a estas células cancerosas activadas, descubrimos que las células dendríticas producían una alta concentración de señales químicas que normalmente no producen, y estas señales han sido tradicionalmente integrales para producir una estimulación inmunológica eficaz ".

Dhar agregó que "las células dendríticas reconocieron el cáncer como algo extraño y comenzaron a producir altos niveles de interferón-gamma, que alerta al resto del sistema inmunológico de una presencia extraña y le indica que ataque. Básicamente usamos el cáncer contra sí mismo ".

Advierte que los resultados son preliminares, y el enfoque funciona solo con ciertas formas de cáncer de mama. Pero si los investigadores pueden perfeccionar el proceso, Es posible que esta tecnología sirva algún día como base para una nueva vacuna contra el cáncer que se utilice tanto para prevenir como para tratar enfermedades.

"Esperamos especialmente que esta técnica pueda ayudar a los pacientes con enfermedad metastásica avanzada que se ha extendido a otras partes del cuerpo, "dijo Dhar, quien también es miembro del Centro de Ingeniería y Ciencia a Nanoescala de la UGA, Cancer Center y Center for Drug Discovery.

Si el proceso se convirtiera en un tratamiento, los médicos podrían biopsiar un tumor del paciente y matar las células cancerosas con nanopartículas. Luego, podrían producir células dendríticas activadas en grandes cantidades en el laboratorio en condiciones controladas antes de que las células se inyectaran al paciente.

Una vez en el torrente sanguíneo, las células recién activadas alertarían al sistema inmunológico de la presencia del cáncer y lo destruirían.

"Estas son las cosas que podemos hacer ahora con la nanotecnología, "Dijo Dhar." Si podemos refinar más el proceso, también podemos utilizar técnicas similares contra otras formas de cáncer ".