Los ingenieros diseñan nanopartículas que estimulan el sistema inmunitario y lo ayudan a atacar los tumores
Crédito: CC0 Public Domain
Una estrategia prometedora para tratar el cáncer es estimular el propio sistema inmunitario del cuerpo para que ataque los tumores. Sin embargo, los tumores son muy buenos para suprimir el sistema inmunitario, por lo que este tipo de tratamientos no funcionan para todos los pacientes.
Los ingenieros del MIT ahora han ideado una forma de aumentar la eficacia de un tipo de inmunoterapia contra el cáncer. Demostraron que si trataban a los ratones con medicamentos existentes llamados inhibidores de puntos de control, junto con nuevas nanopartículas que estimulan aún más el sistema inmunológico, la terapia se vuelve más poderosa que los inhibidores de puntos de control administrados solos. Este enfoque podría permitir que la inmunoterapia contra el cáncer beneficie a un mayor porcentaje de pacientes, dicen los investigadores.
«Estas terapias funcionan realmente bien en una pequeña porción de pacientes, y en otros pacientes no funcionan en absoluto. En este momento, no se comprende del todo por qué existe esa discrepancia», dice Colin Buss Ph.D. ’20, autor principal del nuevo estudio.
El equipo del MIT ideó una forma de empaquetar y entregar pequeños fragmentos de ADN que aumentan la respuesta inmunitaria a los tumores, creando un efecto sinérgico que hace que los inhibidores de los puntos de control más efectivo. En estudios en ratones, demostraron que el tratamiento dual detuvo el crecimiento del tumor y, en algunos casos, también detuvo el crecimiento de tumores en otras partes del cuerpo.
Sangeeta Bhatia, Profesora de Ciencias de la Salud John and Dorothy Wilson y Tecnología e Ingeniería Eléctrica y Ciencias de la Computación, y miembro del Instituto Koch para la Investigación Integrativa del Cáncer y del Instituto de Ingeniería y Ciencias Médicas del MIT, es el autor principal del artículo, que aparece esta semana en las Actas de la Academia Nacional de Ciencias. .
Quitando los frenos
El sistema inmunitario humano está sintonizado para reconocer y destruir células anormales como las células cancerosas. Sin embargo, muchos tumores secretan moléculas que suprimen el sistema inmunitario en el entorno que rodea al tumor, lo que hace que el ataque de las células T sea inútil.
La idea detrás de los inhibidores de puntos de control es que pueden eliminar este «freno» del sistema inmunitario. y restaurar la capacidad de las células T para atacar tumores. Varios de estos inhibidores, que se dirigen a proteínas de puntos de control como CTLA-4, PD-1 y PD-L1, han sido aprobados para tratar una variedad de cánceres. Estos medicamentos funcionan desactivando las proteínas de punto de control que evitan que las células T se activen.
«Funcionan increíblemente bien en algunos pacientes y han brindado lo que algunos llamarían curas, para alrededor del 15 al 20 por ciento de pacientes con cánceres particulares», dice Bhatia. «Sin embargo, aún queda mucho por hacer para abrir la posibilidad de usar este enfoque para más pacientes».
Algunos estudios han encontrado que combinar inhibidores de puntos de control con radioterapia puede hacerlos más efectivos. Otro enfoque que los investigadores han intentado es combinarlos con medicamentos inmunoestimuladores. Una de esas clases de fármacos son las secuencias específicas de oligonucleótidos de ADN o ARN que el sistema inmunitario reconoce como extrañas.
Sin embargo, los ensayos clínicos de estos fármacos inmunoestimuladores no han tenido éxito, y una posible razón es que los fármacos no son alcanzando sus objetivos previstos. El equipo del MIT se propuso encontrar una manera de lograr una administración más dirigida de estos fármacos inmunoestimuladores, permitiéndoles acumularse en los sitios del tumor.
Para hacer eso, empaquetaron oligonucleótidos en péptidos que penetran en el tumor que previamente habían desarrollado para entregar ARN para silenciar genes cancerosos. Estos péptidos pueden interactuar con las proteínas que se encuentran en las superficies de las células cancerosas, ayudándolas a atacar específicamente los tumores. Los péptidos también incluyen segmentos cargados positivamente que les ayudan a penetrar las membranas celulares una vez que llegan al tumor.
Los oligonucleótidos que Bhatia y Buss decidieron usar para este estudio contienen una secuencia de ADN específica que a menudo ocurre en bacterias pero no en las células humanas, para que el sistema inmunitario humano pueda reconocerlo y responder. Estos oligonucleótidos activan específicamente los receptores de las células inmunitarias llamados receptores tipo toll, que detectan a los invasores microbianos.
«Estos receptores evolucionaron para permitir que las células reconozcan la presencia de patógenos como las bacterias», dice Buss. «Eso le dice al sistema inmunitario que hay algo peligroso aquí: enciéndalo y mátelo».
Un efecto sinérgico
Después de crear sus nanopartículas, los investigadores las probaron en varios modelos de ratones diferentes. de cáncer. Probaron las nanopartículas de oligonucleótidos solas, los inhibidores de puntos de control solos y los dos tratamientos juntos. Los dos tratamientos juntos produjeron los mejores resultados, por mucho.
«Cuando combinamos las partículas con el anticuerpo inhibidor del punto de control, observamos una respuesta muy mejorada en relación con las partículas solas o con el inhibidor del punto de control solo». dice Bus. «Cuando tratamos a estos ratones con partículas y el inhibidor de puntos de control, podemos detener el progreso de su cáncer».
Los investigadores también se preguntaron si podrían estimular el sistema inmunitario para atacar los tumores que ya se habían propagado por el cuerpo. . Para explorar esa posibilidad, implantaron ratones con dos tumores, uno a cada lado del cuerpo. Les dieron a los ratones el tratamiento con inhibidores de puntos de control en todo el cuerpo, pero inyectaron las nanopartículas en un solo tumor. Descubrieron que una vez que las células T habían sido activadas por la combinación de tratamiento, también podían atacar el segundo tumor.
«Observamos algunas señales de que se podía estimular en un lugar y luego obtener una respuesta sistémica, que era alentador», dice Bhatia.
Los investigadores ahora planean realizar pruebas de seguridad de las partículas, con la esperanza de seguir desarrollándolas para tratar a pacientes cuyos tumores no responden a los medicamentos inhibidores de puntos de control por sí solos. Con ese fin, están trabajando con Errki Ruoslahti del Instituto de Descubrimiento Médico Sanford Burnham Prebys, quien descubrió originalmente los péptidos que penetran en el tumor. Una empresa que fundó Ruoslahti ya ha llevado otras versiones de los péptidos que penetran en tumores a ensayos clínicos en humanos para tratar el cáncer de páncreas.
«Eso nos hace optimistas sobre el potencial para ampliarlos, fabricarlos y avanzar en ellos». para ayudar a los pacientes», dice Bhatia.
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La nueva inmunoterapia contra el cáncer dirigida a las células mieloides ralentiza el crecimiento del tumor Más información: Colin G. Buss el al., «La administración de nanopartículas de oligonucleótidos inmunoestimuladores mejora la respuesta a la terapia con inhibidores de puntos de control». PNAS (2020). www.pnas.org/cgi/doi/10.1073/pnas.2001569117 Información de la revista: Actas de la Academia Nacional de Ciencias
Proporcionado por el Instituto Tecnológico de Massachusetts Cita : Los ingenieros diseñan nanopartículas que estimulan el sistema inmunitario y lo ayudan a atacar los tumores (1 de junio de 2020) recuperado el 31 de agosto de 2022 de https://medicalxpress.com/news/2020-06-nanoarticles-immune-tumors.html Este documento es 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.