Investigadores destruyen células cancerosas con tratamiento de ultrasonido
Crédito: Universidad de Tel Aviv
Un equipo de investigación internacional dirigido por el Dr. Tali Ilovitsh del Departamento de Ingeniería Biomédica de la Universidad de Tel Aviv desarrolló una plataforma de tecnología no invasiva para la administración de genes en células de cáncer de mama. La técnica combina ultrasonido con microburbujas dirigidas al tumor. Una vez que se activa el ultrasonido, las microburbujas explotan como ojivas inteligentes y dirigidas, creando agujeros en las membranas de las células cancerosas, lo que permite la entrega de genes. Realizada durante dos años, la investigación se publicó el 9 de junio en la revista Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS).
Dra. Ilovitsh desarrolló esta tecnología revolucionaria durante su investigación de posdoctorado en el laboratorio de la Prof. Katherine Ferrara en la Universidad de Stanford. La técnica utiliza ultrasonido de baja frecuencia (250 kHz) para detonar burbujas microscópicas dirigidas al tumor. In vivo, la destrucción celular alcanzó el 80 % de las células tumorales.
«Las microburbujas son burbujas microscópicas llenas de gas, con un diámetro tan pequeño como la décima parte de un vaso sanguíneo», explica el Dr. Ilovitsh. «A determinadas frecuencias y presiones, las ondas sonoras hacen que las microburbujas actúen como globos: se expanden y contraen periódicamente. Este proceso aumenta la transferencia de sustancias de los vasos sanguíneos al tejido circundante. Descubrimos que al usar frecuencias más bajas que las aplicadas anteriormente, las microburbujas pueden expandirse significativamente, hasta que explotan violentamente. Nos dimos cuenta de que este descubrimiento podría usarse como una plataforma para el tratamiento del cáncer y comenzamos a inyectar microburbujas en los tumores directamente».
Dr. Ilovitsh y el resto del equipo utilizaron microburbujas dirigidas a tumores que se adhirieron a las membranas de las células tumorales en el momento de la explosión y las inyectaron directamente en los tumores en un modelo de ratón. «Alrededor del 80% de las células tumorales fueron destruidas en la explosión, que fue positiva por sí sola», dice el Dr. Ilovitsh. «El tratamiento dirigido, que es seguro y rentable, pudo destruir la mayor parte del tumor. Sin embargo, no es suficiente. Para evitar que las células cancerosas restantes se propaguen, necesitábamos destruir todas las células tumorales». Es por eso que inyectamos un gen de inmunoterapia junto con las microburbujas, que actúa como un caballo de Troya y le indicó al sistema inmunitario que atacara la célula cancerosa».
Por sí solo, el gen no puede ingresar a las células cancerosas. . Sin embargo, este gen destinado a mejorar el sistema inmunitario se co-inyectó junto con las microburbujas. Se formaron poros de membrana en el 20% restante de las células cancerosas que sobrevivieron a la explosión inicial, lo que permitió la entrada del gen en las células. Esto desencadenó una respuesta inmunitaria que destruyó la célula cancerosa.
«La mayoría de las células cancerosas fueron destruidas por la explosión, y las células restantes consumieron el gen de inmunoterapia a través de los agujeros que se crearon en sus membranas», dijo el Dr. Ilovitsh explica. «El gen hizo que las células produjeran una sustancia que provocó que el sistema inmunitario atacara a la célula cancerosa. De hecho, nuestros ratones tenían tumores en ambos lados del cuerpo. A pesar de que realizamos el tratamiento solo en un lado, el sistema inmunitario El sistema también atacó el lado distante».
Dr. Ilovitsh dice que en el futuro tiene la intención de intentar usar esta tecnología como un tratamiento no invasivo para enfermedades relacionadas con el cerebro, como tumores cerebrales y otras afecciones neurodegenerativas, como las enfermedades de Alzheimer y Parkinson. «La barrera hematoencefálica no permite que los medicamentos penetren, pero las microburbujas pueden abrir temporalmente la barrera, lo que permite la llegada del tratamiento al área objetivo sin necesidad de una intervención quirúrgica invasiva».
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Las microburbujas que conservan la vida hacen flotar las células tumorales para su análisis Más información: Tali Ilovitsh et al, La transfección de citoquinas mediada por ultrasonido de baja frecuencia mejora el reclutamiento de células T en el tumor local y distante sitios, Actas de la Academia Nacional de Ciencias (2020). DOI: 10.1073/pnas.1914906117 Información de la revista: Procedimientos de la Academia Nacional de Ciencias
Proporcionado por la Universidad de Tel Aviv Cita: Investigadores destruyen células cancerosas con tratamiento de ultrasonido ( 2020, 24 de junio) recuperado el 31 de agosto de 2022 de https://medicalxpress.com/news/2020-06-cancer-cells-ultrasound-treatment.html Este documento está sujeto a derechos de autor. Aparte de cualquier trato justo con fines de estudio o investigación privados, ninguna parte puede reproducirse sin el permiso por escrito. El contenido se proporciona únicamente con fines informativos.