Papel potencial del plasma de gas en el tratamiento de la leucemia
Crédito: CC0 Public Domain
Una colección única de muestras de tejido donadas por personas con leucemia mieloide crónica fue la fuerza impulsora detrás del descubrimiento de un nuevo enfoque de tratamiento potencialmente importante para leucemia. Como se publicó esta semana en Proceedings of the National Academy of Sciences, los investigadores informan cómo un estudio de laboratorio de una formulación de gas especialmente diseñada, compuesta de moléculas cargadas y altamente reactivas, llamada «plasma atmosférico frío» o CAP, fue altamente eficaz en apuntando a las células de leucemia resistentes a los medicamentos mientras protege las células sanas cercanas.
Hay muchos tipos de leucemias que surgen en las células de la médula ósea. Si bien la investigación ha llevado a mejoras importantes en la supervivencia de pacientes adultos y niños con leucemia, algunas leucemias que alguna vez respondieron al tratamiento se vuelven resistentes a los medicamentos que se usan para combatirlas. Por lo tanto, los científicos están trabajando para mejorar las opciones de tratamiento para los pacientes con leucemia mediante la comprensión de las características de las leucemias agresivas que tienen más probabilidades de desarrollar resistencia a los medicamentos.
El estudio fue impulsado por un recurso único en Huntsman Cancer Institute (HCI) en la Universidad de Utah (U of U) llamado HCI Hematology Biobank. Este recurso proporcionó muestras de leucemia donadas por pacientes con las características precisas necesarias para realizar el estudio y determinar cómo CAP bloquea las estrategias que utilizan las células leucémicas para sobrevivir.
El coautor del estudio, Tony Pomicter, MS, dirige el equipo que administra el Biobanco de Hematología de HCI. «Todo nuestro equipo de coordinadores de estudios, procesadores de muestras, especialistas en bases de datos y proveedores de atención médica pasó muchos años recolectando miles de muestras donadas por miles de pacientes en el Instituto de Cáncer Huntsman para que pudiéramos tener el diagnóstico correcto, el tipo de célula, el recuento de células y los historiales de tratamiento. , y mutaciones para este estudio», dijo.
Pomicter acredita la asociación crítica entre pacientes, médicos y científicos de laboratorio para impulsar los descubrimientos de la investigación del cáncer. Solo en 2019, más de 450 pacientes donaron muestras al biobanco de hematología de HCI. Las muestras recolectadas se vinculan al historial médico del paciente, lo que brinda un alto grado de precisión sobre las características únicas de las células en el momento de la recolección; por ejemplo, si la muestra es antes del tratamiento o después de una recaída.
Michael Kong, Ph.D., se acercó al equipo de HCI para obtener muestras del Hematology Biobank. y Hai-Lan Chen, Ph.D., los autores correspondientes del estudio y profesores de la Universidad Old Dominion, Norfolk, Virginia. Kong, un ingeniero biomédico, y Chen, un biólogo molecular, estaban trabajando para comprender cómo CAP podría adaptarse para atacar específicamente las células de leucemia resistentes a los medicamentos. El trabajo anterior demostró la actividad anticancerígena de CAP al contener o generar efectores químicos y físicos. Kong y Chen notaron que los efectores biológicos en ciertas preparaciones de CAP pueden activar la supervivencia de las células cancerosas y, de hecho, hacer que las células sean resistentes a los medicamentos, por lo que sabían que los estudios sobre las células cancerosas tomadas directamente de los pacientes serían clave para comprender cómo formular CAP para prevenir supervivencia de las células cancerosas y resistencia a los medicamentos.
Kong, Catedrático de Bioelectricidad de la Universidad de Old Dominion, refleja cómo comenzó el viaje hacia el descubrimiento en un campo diferente. «En nuestro trabajo en el desarrollo de CAP para superar los
patógenos microbianos resistentes a los medicamentos, notamos que una excelente actividad antimicrobiana de CAP se centra en la cooperación de sus muchos componentes», dijo. «Razonamos que se puede lograr una potente actividad anticancerígena mediante la ingeniería de tal cooperación de los muchos componentes de CAP en dosis muy bajas para destruir las células cancerosas. Para nuestra sorpresa, la estrategia de aprovechar la cooperación de diversas especies de oxígeno reactivo en dosis bajas, iones y otros efectores en realidad permite el bloqueo simultáneo de tres vías fundamentales de resistencia de las células cancerosas, lo que conduce a una tasa muy alta de muerte en las células de leucemia resistentes a los medicamentos».
Kong cita la importancia central de la fertilización cruzada interdisciplinaria entre el gas físicos de plasma, ingenieros biomédicos y biólogos moleculares, así como el catalizador de trabajar con el Instituto de Cáncer Huntsman.
Chen, profesor asociado de investigación en biología molecular, está de acuerdo. «La leucemia mieloide crónica es un modelo excepcional para evaluar la CAP, ya que es causada por un solo evento molecular y las mutaciones se comprenden bien», dijo Chen. «Los datos de eficacia con células de leucemia mieloide crónica nos permitieron establecer una imagen clara de los mecanismos subyacentes con poco riesgo de ambigüedad. Esperamos futuras colaboraciones con el Instituto del Cáncer Huntsman para llevar adelante este trabajo sobre la leucemia y otros tipos de cáncer».
Kong y Chen trabajaron con el equipo de HCI para identificar las muestras específicas del biobanco de hematología de HCI para el estudio. Utilizando los registros detallados que el equipo de HCI ha desarrollado para su biobanco, identificaron muestras de sangre con la mutación más difícil de tratar, así como muestras de donantes sanos. Estas células de leucemia y sanas se cultivaron en el laboratorio para que el equipo pudiera realizar experimentos con diferentes formulaciones de CAP. «Era fundamental evaluar las células sanas junto con las muestras de leucemia», dice Pomicter. «Siempre tenemos que entender si un nuevo agente está matando todas las células, lo que significa que es una toxina, o si está matando selectivamente las células cancerosas, lo que significa que es potencialmente un fármaco».
El equipo encontró que el resfriado El plasma atmosférico parece ser efectivo para matar las células leucémicas, pero no las células sanas, lo que lo convierte en un enfoque prometedor para un posible uso futuro en la clínica en otras neoplasias malignas hematológicas difíciles de tratar, como la leucemia mieloide aguda y la leucemia linfoblástica aguda.
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Las células cancerosas resisten la quimioterapia ayudando a sus vecinas a engañar a la muerte Más información: Bo Guo et al, el plasma atmosférico frío Trident bloquea tres vías de supervivencia del cáncer para superar la resistencia a la terapia, Procedimientos de la Academia Nacional de Ciencias (2021). DOI: 10.1073/pnas.2107220118 Información de la revista: Procedimientos de la Academia Nacional de Ciencias
Proporcionado por el Instituto del Cáncer Huntsman Cita: Función potencial del plasma gaseoso en el tratamiento de la leucemia (2021, 21 de diciembre) recuperado el 29 de agosto de 2022 de https://medicalxpress.com/news/2021-12-potential-role-gas-plasma-leukemia.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.