El método para administrar medicamentos que estimulan el sistema inmunitario puede mejorar la inmunoterapia contra el cáncer
Esta imagen muestra un tumor justo después del tratamiento con IL12 unida al alumbre. El tinte rosa muestra IL-12 y el amarillo muestra alumbre. Crédito: Instituto Tecnológico de Massachusetts
Estimular el sistema inmunitario del cuerpo para que ataque los tumores es una forma prometedora de tratar el cáncer. Los científicos trabajan en dos estrategias complementarias para lograrlo: quitar los frenos que los tumores ponen al sistema inmunitario; y «pisar el acelerador», o entregar moléculas que reactivan las células inmunitarias.
Sin embargo, al poner en marcha el sistema inmunitario, los investigadores deben tener cuidado de no sobreestimularlo, lo que puede provocar efectos secundarios graves y potencialmente mortales. Un equipo de investigadores del MIT ha desarrollado ahora una nueva forma de administrar una molécula estimuladora llamada IL-12 directamente a los tumores, evitando los efectos tóxicos que pueden ocurrir cuando se administran medicamentos inmunoestimuladores en todo el cuerpo.
En un estudio de ratones, este nuevo tratamiento eliminó muchos tumores cuando se administró junto con un fármaco aprobado por la FDA que quita los frenos al sistema inmunitario.
«Incluso más allá de este caso particular de IL-12, que realmente esperamos tener algún impacto, es una estrategia que se podría aplicar a cualquiera de estos medicamentos inmunoestimuladores», dice Darrell Irvine, profesor de Underwood-Prescott con nombramientos en los departamentos de Ingeniería Biológica y Ciencia e Ingeniería de Materiales del MIT; director asociado del Instituto Koch para la Investigación Integral del Cáncer del MIT; y miembro del Instituto Ragon de MGH, MIT y Harvard.
Los investigadores han solicitado patentes sobre su estrategia, y la tecnología ha sido licenciada a una startup que espera comenzar los ensayos clínicos a finales de 2022.
Irvine y Dane Wittrup, profesor de ingeniería química e ingeniería eléctrica de Carbon P. Dubbs y miembro del Instituto Koch, son los autores principales del estudio, que aparece hoy en Nature Biomedical Engineering. . El estudiante de posgrado del MIT, Yash Agarwal, es el autor principal del artículo.
Pisando el acelerador
A medida que los tumores se desarrollan, secretan moléculas que desactivan las células T cercanas y otras células inmunitarias, lo que permite que los tumores crezcan. crecer sin control. Los medicamentos conocidos como inhibidores del bloqueo de puntos de control, que pueden eliminar estos frenos del sistema inmunitario, ahora se usan para tratar algunos tipos de cáncer, pero muchos otros tipos son resistentes a este tipo de tratamiento.
Combinar inhibidores de puntos de control con los medicamentos que estimulan el sistema inmunitario podrían hacer que la inmunoterapia contra el cáncer funcione para más pacientes. Las citoquinas, que son sustancias químicas inmunitarias producidas naturalmente por el cuerpo, son una clase de medicamentos que los investigadores han probado como una forma de «pisar el acelerador». Sin embargo, en los ensayos clínicos, estos medicamentos han mostrado demasiados efectos secundarios tóxicos, que van desde síntomas parecidos a los de la gripe hasta insuficiencia orgánica.
«Si sumerges al paciente en citocinas, todo su cuerpo reacciona y obtienes tal un fuerte efecto secundario tóxico que no puede alcanzar los niveles que desearía dentro del tumor y obtener los efectos que desea», dice Wittrup.
Para tratar de evitar esos efectos secundarios, Wittrup y Irvine ha estado trabajando en formas de administrar citoquinas de una manera más específica. En un estudio de 2019, demostraron que podían administrar las citoquinas IL-12 e IL-2 directamente a los tumores uniendo las citoquinas a una proteína de unión a colágeno. Luego, esta proteína se adhiere al colágeno que se encuentra en los tumores, que generalmente tienen grandes cantidades de colágeno.
Esta estrategia funcionó bien en un estudio con ratones, pero los investigadores querían encontrar una manera de hacer que las citoquinas se unan aún más fuertemente. a los tumores. En su nuevo estudio, reemplazaron la proteína de unión al colágeno con hidróxido de aluminio. Este compuesto, también llamado alumbre, se usa a menudo como adyuvante de vacunas (un fármaco que ayuda a estimular la respuesta inmunitaria a la vacunación).
«Una de las principales ventajas del alumbre es que las partículas están en la escala de tamaño de micras , por lo que cuando los inyecta en personas o en ratones, se quedan donde los inyecta durante semanas, a veces hasta meses», dice Agarwal.
Combatir tumores
Para probar el eficacia de este tratamiento, los investigadores administraron a los ratones una inyección de IL-12 o IL-2 unida a partículas de alumbre y trataron a los ratones con un inhibidor del bloqueo de puntos de control llamado anti-PD1 cada pocos días.
En ratones modelos de tres tipos de cáncer, los investigadores encontraron que los tumores fueron eliminados en 50 a 90 por ciento de los ratones. En un modelo en el que se trasplantaron células de cáncer de mama a ratones y luego se metastatizaron en los pulmones, una inyección en el sitio del cáncer de mama también eliminó los tumores metastásicos, aunque no se inyectó IL-12 en los pulmones.
Las partículas de alumbre-IL-12 administradas sin los inhibidores del bloqueo de puntos de control también mostraron cierta capacidad para estimular el sistema inmunitario para combatir los tumores.
Estudios adicionales demostraron que la IL-12 estimula la producción de otra citoquina llamada interferón gamma, y estas dos moléculas trabajan juntas para activar las células T, así como las células dendríticas y los macrófagos. El tratamiento también estimula las células T de memoria que pueden responder a los tumores que vuelven a crecer.
Los investigadores también encontraron que los ratones tratados no mostraron ninguno de los efectos secundarios que se observan cuando se administra IL-12. sistémicamente La empresa emergente que obtuvo la licencia de la tecnología planea probar primero las partículas de alumbre de IL-12 por su cuenta y, si se demuestra que ese tratamiento es seguro, esperan probar la IL-12 en combinación con inhibidores de bloqueo de puntos de control.
El nuevo enfoque de unir moléculas al alumbre también podría usarse para administrar otros tipos de medicamentos inmunoestimuladores, dicen los investigadores.
«Toda esta clase de medicamentos que implica pisar el acelerador en gran medida no ha tenido éxito nuestra esperanza es que esto abra el camino para probar cualquiera de esos medicamentos», dice Irvine.
Explore más
El nuevo tratamiento contra el cáncer puede despertar el sistema inmunitario Más información: Yash Agarwal et al, Las citoquinas unidas al alumbre inyectadas intratumoralmente provocan una inmunidad anticancerígena local y sistémica potente y más segura, Nature Biomedical Ingeniería (2022). DOI: 10.1038/s41551-021-00831-9 Información de la revista: Nature Biomedical Engineering
Proporcionado por el Instituto de Tecnología de Massachusetts
Esta historia se vuelve a publicar por cortesía de MIT News (web.mit. edu/newsoffice/), un sitio popular que cubre noticias sobre investigación, innovación y enseñanza del MIT.
Cita: El método para administrar fármacos estimulantes del sistema inmunitario puede mejorar la inmunoterapia contra el cáncer (2022, 11 de enero) consultado el 29 de agosto de 2022 en https://medicalxpress.com/news/2022-01- method-immune-system-stimulating-drugs-cancer.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.