Los investigadores de la Universidad de Wisconsin-Madison han desarrollado nanopartículas que, en el laboratorio, puede activar la respuesta inmunitaria a las células cancerosas. Si se demuestra que funcionan tan bien en el cuerpo como en el laboratorio, las nanopartículas podrían proporcionar una forma eficaz y más asequible de combatir el cáncer.

Son más baratos de producir y más fáciles de diseñar que los anticuerpos que subyacen a las inmunoterapias actuales. que como medicamentos cuestan decenas de miles de dólares al mes.

"La inmunoterapia básicamente estimula el propio sistema inmunológico del paciente para luchar mejor contra las células cancerosas, "dice Seungpyo Hong, profesor de la Facultad de Farmacia de UW-Madison. "Los anticuerpos que se utilizan en este momento son grandes, son caros, son difíciles de diseñar, y tampoco siempre muestran el mayor nivel de eficacia. Así que queríamos explorar otras formas de activar el sistema inmunológico ".

Hong y el asociado posdoctoral Woo-jin Jeong dirigieron el estudio, publicado en línea el 2 de enero en Revista de la Sociedad Química Estadounidense , con colaboradores de la Universidad de Illinois en Chicago. Es la primera demostración de que las nanopartículas pueden actuar como agentes de inmunoterapia.

Se necesita más investigación para comprender su efectividad en el cuerpo, pero Hong ha solicitado una patente sobre las nuevas nanopartículas y ahora las está probando en modelos animales.

En pruebas contra cepas de cáncer cultivadas en laboratorio, las nanopartículas aumentaron la producción de la proteína estimulante del sistema inmunológico interleucina-2 por las células T, un tipo de célula inmunitaria en el cuerpo, en aproximadamente un 50 por ciento en comparación con ningún tratamiento. Eran tan eficaces como los anticuerpos. Las nanopartículas también pudieron mejorar la eficacia del fármaco de quimioterapia doxorrubicina en pruebas similares.

Normalmente, Las células T producen una proteína llamada PD-1 que actúa como un interruptor de apagado para las respuestas inmunes. Este "punto de control" ayuda a evitar que las células T ataquen incorrectamente a las células sanas.

Algunas células cancerosas se esconden del sistema inmunológico engañando a los puntos de control de las células T. Imitan células sanas produciendo proteínas llamadas PD-L1, que se unen al interruptor de apagado y permiten que los tumores se oculten a plena vista. Varias inmunoterapias utilizan anticuerpos (proteínas que se unen a otras proteínas) contra PD-1 o PD-L1 para interrumpir esta conexión.

"La clave aquí es que si bloquea ese enlace de manera muy eficiente, ahora puede reactivar las células T, para que las células T comiencen a atacar las células tumorales, "dice Hong.

Pero un curso de esos anticuerpos, conocidos como inhibidores de puntos de control, puede costar más de $ 100, 000 porque los anticuerpos puros son difíciles y costosos de producir. Como estos anticuerpos, las nanopartículas que los investigadores desarrollaron encienden el PD-L1 en las células cancerosas para que no puedan activar el interruptor de apagado en las células T. El laboratorio de Hong utilizó un enfoque diferente para lograr el mismo efecto.

Tomaron pequeños trozos o péptidos, de la proteína PD-1 y las unió a nanopartículas ramificadas. Las nanopartículas estabilizan estos péptidos para que puedan unirse a PD-L1 en las células cancerosas al igual que la proteína PD-1 completa. También tienen muchas sucursales, por lo que pueden contener muchas copias de los péptidos PD-1 y unirse con más fuerza a PD-L1.

En tubos de ensayo las nanopartículas se unieron a PD-L1 con tanta fuerza como lo hicieron los anticuerpos de tamaño completo. Una fuerte conexión entre las nanopartículas y PD-L1 significa que las células cancerosas ya no pueden usar estas proteínas para engañar a las células T.

Tanto los péptidos como las nanopartículas a las que están adheridos son simples y baratos de producir en el laboratorio. Y ambos pueden modificarse y modificarse fácilmente, por lo que la investigación futura podría optimizarlos para que funcionen mejor siguiendo este primer estudio de prueba de concepto.

"La conclusión es que por primera vez, Desarrollamos esta plataforma de nanopartículas de péptidos para inmunoterapia y encontramos pruebas claras de que este sistema tiene un gran potencial, "dice Hong." Estamos deseando dar el siguiente paso ".