Las células madre detectan tumores en función de la rigidez
La red de colágeno (cian) sirve como biomarcador biofísico de células cancerosas (rojo).LINAN LIU & JENU V. CHACKO Por primera vez, los investigadores han modificado genéticamente células madre mesenquimales (MSC) para administrar una terapia a las células tumorales en función de su rigidez en relación con el tejido circundante. En un estudio publicado hoy (26 de julio) en Science Translational Medicine, científicos de la Universidad de California, Irvine, informan que aprovechan las MSC’ capacidad de detectar la presión externa para administrar medicamentos contra el cáncer a los tumores en ratones, lo que reduce el daño del fármaco al tejido no canceroso.
“La rigidez como biomarcador . . . dura años en el cuerpo, por lo que es muy difícil que el cáncer desarrolle resistencia si se concentra en la rigidez” dice el autor principal Weian Zhao.
Zhao dice que su grupo basó el trabajo en dos observaciones recientes: que las señales biofísicas desempeñan un papel en la progresión del cáncer y que las células madre pueden sentir la rigidez…
Con el razonamiento de que las propiedades de detección de la rigidez de las células madre podrían usarse para administrar terapias de manera específica, su equipo diseñó genomas de MSC humanos colocando un promotor, que se activa cuando las células detectan presión externa, justo aguas arriba de un gen para la enzima citosina. desaminasa, que convierte el fármaco contra el cáncer 5-fluorocitosina en su forma activa.
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Luego, los investigadores inyectaron las células en ratones con tumores de mama que habían hecho metástasis en sus pulmones. Al día siguiente, comenzaron a inyectarles 5-fluorocitosina y continuaron el tratamiento durante siete días.
A estos ratones les fue de manera similar a los ratones sometidos al mismo tratamiento pero con células madre que expresaban el gen de la citosina desaminasa constantemente. , escriben los autores, pero con una diferencia importante. Zhao y sus colegas encontraron daños en los tejidos en los pulmones de los ratones tratados con células que producían la enzima de manera constitutiva, y ninguno en los pulmones de los otros ratones, lo que indica, dicen, que las células activadas por la rigidez apuntaron precisamente a los tumores sin dañar los tejidos sanos.</p
Zhao ha presentado una solicitud de patente para la técnica y planea comercializarla a través de una nueva empresa que fundó.
Las MSC diseñadas se infiltran en un tumor.L. LIU ET AL., SCIENCE TRANSLATIONAL MEDICINE (2017) La idea de convertir las MSC en armas para ofrecer terapias contra el cáncer no es nueva, aunque este es el primer estudio que utiliza señales biofísicas en el proceso. El primer estudio sobre el tema se publicó en 2002, y ahora hay varios ensayos clínicos que exploran su viabilidad, según Frank Marini, investigador del cáncer en la Universidad de Wake Forest y autor de ese primer estudio. Pero el potencial de efectos secundarios si las células terminan en el lugar equivocado ha sido una preocupación, dice, por lo que los expertos en el campo han buscado formas de garantizar que las terapias de MSC solo se dirijan a las células cancerosas y no a los tejidos sanos. Ciertamente puedo imaginar que esto se use como un interruptor de seguridad en un ensayo clínico, dice.
Marini dice que la técnica de orientación basada en la rigidez puede ser más útil para otras aplicaciones además del tratamiento del cáncer. Donde creo que esto es mucho más prometedor es básicamente como una herramienta de diagnóstico para detectar fibrosis, dice, lo que sugiere que las células inyectadas podrían modificarse para expresar genes indicadores y, por lo tanto, hacer que tales masas sean visibles para un escaneo médico.
La técnica de detección de rigidez también podría implementarse potencialmente para detectar el cáncer en etapas muy tempranas, sugiere Celine Denais, investigadora del cáncer en el University College London. El nuevo estudio, dice, es realmente un artículo elegante.
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Michael Andreef, investigador del cáncer en el MD Anderson Cancer Center que dirigió el estudio de 2002 sobre MSC contra el cáncer, dice que el estudio de Zhaos es una contribución interesante y ciertamente hace que la gente piense en quizás usar este sistema. Pero mi argumento seguiría siendo que las MSC por sí mismas funcionan igual de bien y muestran esto también en los tumores y sus metástasis.
Zhao dice que cree que la mejor manera de trasladar la técnica a la clínica puede ser deshacerse de las MSC por completo. y aplicarlo a la inmunoterapia. La ingeniería de células T con el comportamiento de rigidez en el hogar podría aumentar su especificidad para matar células cancerosas. Las células T tienen esta capacidad intrínseca para matar tumores, que en realidad es muy eficaz, dice.
L. Liu et al., Mechanorresponsive Stem Cells to Target Cancer Metástasis a través de señales biofísicas, Science Translational Medicine, doi:10.1126/scitranslmed.aan2966, 2017
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