Un comando remoto podría algún día enviar células inmunes al ataque contra un tumor maligno. La capacidad de movilizarse, desde fuera del cuerpo, La inmunoterapia dirigida contra el cáncer dentro del cuerpo ha dado un paso más para convertirse en realidad.

Los bioingenieros del Instituto de Tecnología de Georgia han instalado un interruptor sensible al calor en las células T que pueden activar las células T cuando el calor enciende el interruptor. El método, probado en ratones y publicado en un nuevo estudio, tiene un objetivo local y algún día podría ayudar a convertir la inmunoterapia en un instrumento de precisión en la lucha contra el cáncer.

La inmunoterapia ha aparecido en los titulares con asombrosos éxitos de alto perfil, como salvar al expresidente estadounidense Jimmy Carter del cáncer cerebral. Pero el tratamiento que activa el propio sistema inmunológico del cuerpo contra el cáncer y otras enfermedades, tambien tiene, Desafortunadamente, demostró ser acertado.

"En pacientes en los que la radiación y las quimioterapias tradicionales han fallado, aquí es donde han brillado las terapias con células T, pero la terapia aún es nueva, ", dijo el investigador principal Gabe Kwong." Este estudio es un paso para hacerlo aún más eficaz ".

El cáncer es notoriamente astuto, y cuando las células T se introducen en un tumor, el tumor tiende a desactivar la capacidad de matar el cáncer de las células T. Los investigadores han estado trabajando para volver a encenderlos.

Láser, oro, y células T

El control remoto de Kwong ha hecho esto en el laboratorio, al mismo tiempo que aumenta la actividad de las células T.

En el estudio, El equipo de Kwong sometió con éxito su método de control remoto a pruebas iniciales en ratones con tumores implantados (los llamados fantasmas tumorales, especialmente diseñado para ciertos experimentos). El control remoto funciona a través de tres componentes básicos.

Primero, los investigadores modificaron las células T, un tipo de glóbulo blanco, para incluir un cambio genético que, cuando se enciende, aumentó la expresión de las células de proteínas específicas en más de 200 veces. Esa capacidad podría usarse para guiar las actividades de lucha contra el cáncer de las células T.

Las células T, con el interruptor apagado, se introdujeron en el fantasma tumoral que se colocó en los ratones. El fantasma del tumor también incluía nanobarras de oro, solo decenas de átomos de tamaño. Los investigadores emitieron pulsos de un láser suave en el rango del infrarrojo cercano (NIR) desde el exterior del cuerpo del ratón hasta el lugar donde se encontraba el tumor.

Las nanovarillas que reciben las ondas de luz las convirtieron en útiles, calor leve localizado, permitiendo a los investigadores calentar con precisión el tumor. El calor elevado encendió el interruptor de ingeniería de las células T.

Células T hiperactivas

Este estudio perfeccionó el método y confirmó que sus componentes funcionaban en animales vivos. Todavía no era la intención del estudio tratar el cáncer, aunque emprender ese es el siguiente paso, que ya está en camino.

"En los próximos experimentos, estamos implementando este enfoque para tratar tumores agresivos y establecer la efectividad en la lucha contra el cáncer, "dijo Kwong, quien es profesor asistente en el Departamento de Ingeniería Biomédica Wallace H. Coulter en Georgia Tech y Emory University.

Los investigadores publicaron sus resultados en la edición actual de la revista. Biología sintética ACS . El primer autor del estudio fue el asistente de investigación graduado Ian Miller. La investigación fue financiada por los Institutos Nacionales de Salud, la Fundación Nacional de Ciencias, el Fondo de Bienvenida de Burroughs, y la Fundación Shurl y Kay Curci.

Mejor inmunoterapia

Los bioingenieros ya han podido hacer mucho con las células T cuando están fuera del cuerpo.

"Ahora, somos expertos en recolectar las propias células T de un paciente, modificando para atacar el cáncer, cultivarlos fuera del cuerpo hasta que haya cientos de millones de ellos, ", Dijo Kwong." Pero tan pronto como los inyectamos de nuevo en un paciente, perdemos el control sobre la actividad de las células T dentro del cuerpo ".

El interruptor de encendido cambia eso.

Toxicidades de las células T

Tener un interruptor de apagado también es importante. Si las células T estuvieran diseñadas para estar siempre activas e hiperactivas, mientras se movían por el cuerpo, podrían dañar el tejido sano.

"Habría toxicidades fuera del objetivo, por lo que realmente desea identificar su activación, ", Dijo Kwong." Nuestro objetivo a largo plazo para ellos es activar sitios específicos, para que las células T puedan superar la inmunosupresión del tumor y convertirse en mejores asesinos allí ".

Cuando se apaga el control remoto de calor, también lo son las células T diseñadas por Kwong, porque las temperaturas corporales habituales no son lo suficientemente altas para activar su interruptor.

Interruptor de choque térmico

El interruptor es un mecanismo de seguridad natural en las células humanas que ha evolucionado para proteger contra el choque térmico y se enciende cuando la temperatura de los tejidos se eleva por encima del rango de funcionamiento normal del cuerpo. que se centra en 37 grados Celsius (98,6 F). Pero los investigadores reajustaron las células T con el interruptor para que encienda otras funciones, y podría usarse para hiperactivar las células.

Los bioingenieros de Georgia Tech descubrieron que el interruptor funcionaba en un rango de 40 a 42 grados Celsius (104-107,6 F), lo suficientemente alto como para no reaccionar a la mayoría de las fiebres altas y lo suficientemente bajo como para no dañar el tejido sano ni las células T modificadas.

"Cuando la temperatura local se eleva a 45 grados (113 F), a algunas células de nuestro cuerpo no les gusta, ", Dijo Kwong." Pero si la calefacción se controla con precisión en una ventana de 40 a 42 grados con pulsos cortos de la luz NIR, luego enciende el interruptor de las células T, y las células del cuerpo siguen estando muy cómodas ".

Inmuno-metas y sueños

Los investigadores quieren combinar el interruptor con algunas armas adicionales para combatir el cáncer que prevén mediante ingeniería en células T.

Por ejemplo, Las moléculas secretadas llamadas citocinas pueden aumentar la capacidad de las células inmunitarias para matar el cáncer. pero citoquinas, Desafortunadamente, también puede ser tóxico. "Nuestro objetivo a largo plazo es diseñar células T para que produzcan y liberen potentes estimulantes del sistema inmunológico, como las citocinas, de forma local y con moderación, "Dijo Kwong.

En otros estudios, Se ha demostrado que las nanovarillas de oro calentadas suavemente matan tumores o dificultan la metástasis. Pero los tratamientos con células T podrían ser aún más completos y, además, Ojalá, un día dar a los pacientes tratados con ellos una respuesta inmune de memoria de larga duración a cualquier recurrencia de su cáncer.