Se ha desarrollado una nueva forma de estimular de forma segura las células inmunitarias para combatir el cáncer, evitando efectos secundarios nocivos como la caída del cabello.
Científicos de Virginia Tech han ideado esta innovadora inmunoterapia para localizar en los tumores las citocinas que destruyen el cáncer, mejorando así la eficacia de los tratamientos actuales.
La inmunoterapia consiste en aprovechar el poder del sistema inmunitario para combatir células cancerosas potencialmente mortales. Los investigadores de la Escuela Superior de Ingeniería han encontrado una forma de renovar un procedimiento de tratamiento para convertirlo en una práctica innovadora.
Su método consiste en activar las células inmunitarias del organismo y "reprogramarlas" para que ataquen y destruyan las células cancerosas.
El método se aplica frecuentemente con la proteína citoquina. Las citoquinas son pequeñas moléculas proteicas que actúan como "mensajeros bioquímicos intercelulares" y son liberadas por las células inmunitarias del organismo para coordinar su respuesta.
"Las citoquinas son potentes y muy eficaces para estimular a las células inmunitarias a eliminar las células cancerosas", explica el profesor de ingeniería química Rong Tong.
"El problema es que son tan potentes que si vagan libremente por el cuerpo, activarán todas las células inmunitarias que encuentren, lo que puede provocar una respuesta inmunitaria hiperactiva y efectos secundarios potencialmente mortales".
A diferencia de los métodos anteriores, la nueva técnica garantiza que las citocinas estimulantes de las células inmunitarias se localicen eficazmente dentro de los tumores durante semanas, preservando al mismo tiempo la estructura y los niveles de reactividad de la citocina.
Estimular el sistema inmunitario para que ataque los tumores es desde hace años una alternativa prometedora a los tratamientos tradicionales contra el cáncer, como la quimioterapia, que no distingue entre células sanas y cancerosas.
El Prof. Tong afirma que la administración de citocinas puede "poner en marcha" las células inmunitarias del tumor, pero estimular en exceso las células sanas también puede causar efectos secundarios graves.
"Los científicos determinaron hace tiempo que las citoquinas pueden utilizarse para activar tumores y luchar contra ellos, pero no sabían cómo localizarlas en el interior del tumor sin que resultaran tóxicas para el resto del organismo".
"Los ingenieros químicos pueden ver esto desde un enfoque de ingeniería y utilizar sus conocimientos para ayudar a refinar y elevar la eficacia de las citoquinas para que puedan trabajar dentro del cuerpo con eficacia".
El objetivo del equipo era lograr un equilibrio entre la eliminación de las células cancerosas y la preservación de las sanas mediante la creación de partículas especializadas de distintos tamaños que ayudaran a determinar el destino del fármaco.
Las micropartículas están diseñadas para permanecer en el entorno del tumor tras ser inyectadas en el organismo.
La catedrática de Ciencia e Ingeniería de Materiales Wenjun "Rebecca" Cai y sus estudiantes trabajaron en la medición de las propiedades superficiales de las partículas.
"La ingeniería y caracterización de la superficie, junto con el tamaño de las partículas, desempeñan un papel importante en la administración controlada de fármacos, garantizando una presencia prolongada del fármaco y una eficacia terapéutica sostenida", explicó el profesor Tong.
"Nuestra estrategia no sólo minimiza el daño inducido por las citocinas en las células sanas, sino que también prolonga la retención de citocinas dentro del tumor. Esto facilita el reclutamiento de células inmunitarias para atacar el tumor".
Dice que el siguiente paso consiste en combinar el nuevo método de terapia localizada con citocinas con anticuerpos de bloqueo de puntos de control, disponibles en el mercado y aprobados por la FDA, que reactivan las células inmunitarias tumorales que han sido silenciadas para que puedan combatir las células cancerosas.
"Cuando hay un tumor en el organismo, las células cancerosas desactivan las células inmunitarias.
"El anticuerpo bloqueador de puntos de control, aprobado por la FDA, ayuda a 'quitar los frenos' que los tumores ponen a las células inmunitarias, mientras que las moléculas de citoquinas 'pisan el acelerador' para poner en marcha el sistema inmunitario y conseguir un ejército de células inmunitarias que luche contra las células cancerosas. Estos dos enfoques trabajan juntos para activar las células inmunitarias".
Diseñar una diana para acabar con las células cancerosas
En el estudio, publicado en la revista Science Advances, la combinación de los anticuerpos contra puntos de control con la citocina anclada a partículas logró eliminar muchos tumores.
El equipo cree que el nuevo método de unir citocinas a partículas también podría utilizarse para administrar otros tipos de fármacos inmunoestimulantes."Toda la clase de fármacos que se emplean para poner en marcha el sistema inmunitario con el fin de combatir las células cancerosas aún no ha tenido mucho éxito. Nuestro objetivo es crear soluciones novedosas que permitan a los investigadores probar estos fármacos con terapias ya aprobadas por la FDA, garantizando tanto la seguridad como una mayor eficacia."
El profesor Cai considera su proyecto como "un matrimonio perfecto entre la ingeniería química y la ciencia de los materiales".
"Esta colaboración no sólo acelera la investigación en inmunoterapia, sino que también tiene la capacidad de transformar el tratamiento del cáncer".
