Esta imagen de microscopio electr\u00f3nico de barrido (SEM) muestra c\u00e9lulas dendr\u00edticas esf\u00e9ricas que se congregan dentro del andamio de biomaterial. Cr\u00e9dito: Instituto Wyss de la Universidad de Harvard. <\/p>\n
Las c\u00e9lulas dendr\u00edticas (DC) son una de las primeras l\u00edneas de defensa de nuestro cuerpo contra los invasores y est\u00e1n estacionadas como centinelas en todas las superficies internas y externas, as\u00ed como en la mayor\u00eda de nuestros \u00f3rganos. Cuando detectan algo extra\u00f1o, se activan y migran a los ganglios linf\u00e1ticos, donde presentan la sustancia extra\u00f1a a las c\u00e9lulas B y T para iniciar una respuesta protectora. Este papel crucial en la activaci\u00f3n de las respuestas inmunitarias hace que las DC sean un objetivo atractivo para la inmunoterapia, pero hasta el momento no existe tecnolog\u00eda que pueda etiquetar, rastrear y apuntar de manera efectiva a las DC en el cuerpo. <\/p>\n
Ahora, los investigadores del Instituto Wyss de Ingenier\u00eda Biol\u00f3gicamente Inspirada de Harvard y la Escuela de Ingenier\u00eda y Ciencias Aplicadas John A. Paulson (SEAS) han creado un nuevo enfoque que puede etiquetar con \u00e9xito las CD in vivo utilizando una mol\u00e9cula de az\u00facar dise\u00f1ada que es absorbida por las CD, procesadas por su metabolismo y mostradas en sus superficies. Esa misma mol\u00e9cula tambi\u00e9n sirve como objetivo, lo que permite que una amplia gama de mol\u00e9culas se entreguen directamente a los pa\u00edses en desarrollo a trav\u00e9s de la qu\u00edmica de \u00abclic\u00bb para modular su comportamiento. Cuando se administr\u00f3 a ratones con tumores cancerosos, este sistema aument\u00f3 dr\u00e1sticamente su tiempo de supervivencia y redujo el tama\u00f1o de sus tumores. La investigaci\u00f3n se publica hoy en Nature Materials.<\/p>\n
\u00abLas t\u00e9cnicas anteriores que intentaban etiquetar las DC requer\u00edan sacarlas del cuerpo y manipularlas, lo que puede cambiar dr\u00e1sticamente su comportamiento cuando se vuelven a introducir\u00bb, dijo Hua Wang. , Ph.D., becario de desarrollo tecnol\u00f3gico en el Instituto Wyss en el laboratorio del miembro de la facultad principal de Wyss, David Mooney, Ph.D. \u00abEl nuevo sistema que hemos desarrollado permite que las DC se etiqueten f\u00e1cilmente dentro del cuerpo y tambi\u00e9n se pueden usar para modular sus interacciones con las c\u00e9lulas T, lo que es muy prometedor para tratar el c\u00e1ncer y otras enfermedades\u00bb.<\/p>\n
Pour un poco de az\u00facar en m\u00ed<\/p>\n
La t\u00e9cnica desarrollada por Wang y sus colegas aprovecha el hecho de que las c\u00e9lulas vivas metabolizan continuamente diferentes tipos de az\u00facares en mol\u00e9culas que luego se muestran en sus membranas, donde sirven una variedad de funciones Primero, el equipo dise\u00f1\u00f3 una mol\u00e9cula de az\u00facar sint\u00e9tica que no se encuentra en la naturaleza, llamada az\u00facar azido, que las DC internalizan f\u00e1cilmente y procesan en una mol\u00e9cula de azida que muestran en sus superficies externas durante m\u00e1s de dos semanas.<\/p>\n
Si bien los az\u00facares azido etiquetaron de manera confiable las CD in vitro, el equipo necesitaba una forma de mover ese proceso dentro del cuerpo. Recurrieron a una t\u00e9cnica que hab\u00eda sido utilizada previamente por el laboratorio Mooney dentro de la plataforma de Inmuno-Materiales del Instituto Wyss para concentrar y ajustar las CD para tratar el c\u00e1ncer: andamios de biomateriales. Estos hidrogeles porosos y biocompatibles se implantan en el cuerpo, donde liberan una citoquina llamada factor estimulante de colonias de granulocitos y macr\u00f3fagos (GM-CSF) que atrae a las CD.<\/p>\n
El equipo sembr\u00f3 estos andamios con nanopart\u00edculas hechas de azido pol\u00edmeros de az\u00facar, luego los implantaron en ratones vivos. Despu\u00e9s de tres d\u00edas, cuando la concentraci\u00f3n de DC dentro de los andamios alcanz\u00f3 su punto m\u00e1ximo, los andamios implantados se expusieron a una radiaci\u00f3n ultras\u00f3nica inofensiva, que afloj\u00f3 los enlaces del andamio de hidrogel y permiti\u00f3 que las nanopart\u00edculas de az\u00facar azido se liberaran y posteriormente fueran absorbidas y procesadas por los DC.<\/p>\n
Para probar la fiabilidad con la que sus mol\u00e9culas de az\u00facar azido permitieron rastrear las DC marcadas, los investigadores contaron la cantidad de DC positivas para azida presentes en los ganglios linf\u00e1ticos de los ratones, que es donde las DC se congregan naturalmente despu\u00e9s de vigilar el cuerpo. Encontraron un gran n\u00famero de CD positivas para azida en los ganglios linf\u00e1ticos de los ratones que hab\u00edan recibido el andamio de hidrogel cargado de az\u00facar y el tratamiento con ultrasonido, en comparaci\u00f3n con los ratones que hab\u00edan recibido un andamio sin ultrasonido o un andamio en blanco. La etiqueta de azida persisti\u00f3 en las superficies de las CD en los ganglios linf\u00e1ticos hasta por 21 d\u00edas, lo que indica que podr\u00edan usarse para el seguimiento a m\u00e1s largo plazo y el estudio de la actividad de las CD.<\/p>\n
\u00abLas vacunas contra el c\u00e1ncer como la desarrollada en nuestro laboratorio dependen de la migraci\u00f3n de CD activadas desde un andamio de biomaterial hacia los ganglios linf\u00e1ticos del cuerpo para que puedan preparar las c\u00e9lulas T contra un ant\u00edgeno dado, pero anteriormente no hab\u00eda forma de ver que ese paso ocurriera. Ahora, tenemos una forma de rastrear y cuantificar los DC para que podamos asegurarnos de que lleguen a donde deben ir\u00bb, dijo Wang.<\/p>\n
Entregar directamente a los DC<\/p>\n
Poder etiquetar y rastrear los DC in vivo fue una logro propio, pero las aspiraciones del equipo fueron un paso m\u00e1s all\u00e1. \u00bfPodr\u00edan usar esas mismas etiquetas para controlar el comportamiento de los DC? Para responder a esa pregunta, recurrieron a la qu\u00edmica del clic, que se refiere a pares de peque\u00f1as mol\u00e9culas biocompatibles que se unen r\u00e1pida, irreversible y espec\u00edficamente entre s\u00ed. El socio qu\u00edmico del clic de los grupos Azido es una mol\u00e9cula llamada dibenzociclooctino (DBCO), por lo que los investigadores plantearon la hip\u00f3tesis de que podr\u00edan entregar \u00abcargas\u00bb moleculares directamente a las CD en los ganglios linf\u00e1ticos uni\u00e9ndolas a DBCO.<\/p>\n
El equipo primero conjug\u00f3 DBCO a una mol\u00e9cula fluorescente llamada Cy5 y la inyect\u00f3 en ratones que hab\u00edan recibido el tratamiento de andamio + ultrasonido, y observ\u00f3 un marcado aumento en la fluorescencia en los ganglios linf\u00e1ticos de los animales, lo que indica que DBCO-Cy5 de hecho se hab\u00eda alojado en las DC que se hab\u00edan congregado all\u00ed.<\/p>\n
Con base en este resultado positivo, los investigadores luego intentaron unir DBCO a una variedad de citocinas, que son prote\u00ednas que transmiten se\u00f1ales entre las c\u00e9lulas y se sabe que impulsan e influyen en las respuestas inmunitarias. Una citoquina llamada IL-15\/IL-15R, una vez que se presenta en la superficie de las CD, puede iniciar la proliferaci\u00f3n de c\u00e9lulas T CD8+ y c\u00e9lulas asesinas naturales, que atacan y matan a los pat\u00f3genos. Cuando el equipo inyect\u00f3 IL-15\/IL-15R unido a DBCO en ratones que hab\u00edan recibido el tratamiento de andamiaje + ultrasonido, sus CD marcadas con azida capturaron con \u00e9xito la citocina a trav\u00e9s de la qu\u00edmica de clic.<\/p>\n
Para probar la capacidad de Con la citoquina capturada para activar efectivamente una respuesta de c\u00e9lulas T, los investigadores prepararon el sistema inmunol\u00f3gico de los ratones no tratados con dos p\u00e9ptidos que el cuerpo reconoce como \u00abextra\u00f1os\u00bb y generaron CD que muestran tanto p\u00e9ptidos como mol\u00e9culas de azida en sus superficies. Luego inyectaron IL-15\/IL-15R unido a DBCO para inducir a las DC a presentar los p\u00e9ptidos a las c\u00e9lulas T. Los ratones que recibieron la citoquina dirigida generaron una respuesta de c\u00e9lulas T m\u00e1s fuerte contra los p\u00e9ptidos y, lo que es m\u00e1s importante, no mostraron efectos secundarios negativos, ya que este enfoque requiere una dosis de citoquina 100 veces menor que la utilizada en estudios anteriores.<\/p>\n
Qu\u00edmica que hace clic para combatir el c\u00e1ncer<\/p>\n
Para la prueba de resistencia, el equipo prob\u00f3 el rendimiento de su sistema de marcado de CC contra el c\u00e1ncer en ratones vivos. Despu\u00e9s de recibir el tratamiento de andamiaje + ultrasonido, a los ratones con DC marcadas con azida en sus ganglios linf\u00e1ticos se les inyect\u00f3 DBCO unido a un p\u00e9ptido llamado E7, que se expresa en los c\u00e1nceres asociados al virus del papiloma humano (VPH), as\u00ed como DBCO unido a CpG. , una mol\u00e9cula corta de ADN monocatenario que estimula el sistema inmunitario. Estos ratones mostraron cantidades significativamente m\u00e1s altas de c\u00e9lulas T CD8+ que eran activas contra E7 en comparaci\u00f3n con los ratones que recibieron E7 y CpG \u00ablibres\u00bb, lo que indica que el DBCO hab\u00eda entregado con \u00e9xito sus cargas a las DC, que hab\u00edan cebado las c\u00e9lulas T. Esta respuesta de c\u00e9lulas T brind\u00f3 protecci\u00f3n total contra el c\u00e1ncer cuando los ratones fueron posteriormente inyectados con c\u00e9lulas de c\u00e1ncer de pulm\u00f3n que expresan E7. El sistema tambi\u00e9n trat\u00f3 eficazmente a los ratones con tumores de c\u00e1ncer de pulm\u00f3n establecidos; aquellos que lo recibieron tuvieron un crecimiento tumoral m\u00e1s lento y una supervivencia libre de tumores m\u00e1s larga que los ratones que recibieron un andamio de hidrogel vac\u00edo o ning\u00fan tratamiento.<\/p>\n
\u00abFundamentalmente, este es una tecnolog\u00eda que nos permite etiquetar c\u00e9lulas y apuntarlas de una manera muy precisa en el cuerpo. En este estudio, demostramos que tiene eficacia para la inmunoterapia contra el c\u00e1ncer, pero tambi\u00e9n tiene el potencial de usarse en otros contextos donde desee para poder controlar c\u00f3mo las c\u00e9lulas interact\u00faan entre s\u00ed\u00bb, dijo Mooney, quien tambi\u00e9n es profesor de bioingenier\u00eda de la familia Robert P. Pinkas en SEAS.<\/p>\n
El laboratorio de Mooney contin\u00faa explorando diferentes tipos de mol\u00e9culas que se puede entregar a los CD a trav\u00e9s de este sistema, y planea aplicarlo para estudiar y mediar otras interacciones de c\u00e9lulas inmunitarias.<\/p>\n
\u00abEste esfuerzo muestra c\u00f3mo los andamios de biomateriales inmunomoduladores ofrecen un enfoque completamente nuevo y poderoso para tratar enfermedades es, incluidos varios tipos de c\u00e1ncer, al dirigirse a las c\u00e9lulas dendr\u00edticas. Tambi\u00e9n abre una ventana completamente nueva para estudiar c\u00f3mo funciona nuestro sistema inmunol\u00f3gico, lo que podr\u00eda conducir a intervenciones para una amplia gama de trastornos\u00bb, dijo el director fundador del Instituto Wyss, Donald Ingber, MD, Ph.D., quien tambi\u00e9n es profesor de Judah Folkman de Biolog\u00eda Vascular en HMS y el Programa de Biolog\u00eda Vascular en el Boston Children’s Hospital, as\u00ed como Profesor de Bioingenier\u00eda en SEAS. <\/p>\n
Explore m\u00e1s<\/p>\n
El sistema de detecci\u00f3n de tumores utiliza los propios mecanismos del c\u00e1ncer para revelar su ubicaci\u00f3n M\u00e1s informaci\u00f3n:<\/strong> Etiquetado metab\u00f3lico y modulaci\u00f3n dirigida de c\u00e9lulas dendr\u00edticas, Nature Materials (2020).DOI: 10.1038\/s41563-020-0680-1, www.nature.com\/articles\/s41563-020-0680-1 Informaci\u00f3n del diario :<\/strong> Nature Materials <\/p>\n Proporcionado por la Universidad de Harvard Cita<\/strong>: Control directo de las c\u00e9lulas dendr\u00edticas para el seguimiento y la modulaci\u00f3n inmunitaria (18 de mayo de 2020) consultado el 31 de agosto de 2022 en https:\/\/medicalxpress .com\/news\/2020-05-dendritic-cells-tracking-immune-modula tion.html Este documento est\u00e1 sujeto a derechos de autor. Aparte de cualquier trato justo con fines de estudio o investigaci\u00f3n privados, ninguna parte puede reproducirse sin el permiso por escrito. El contenido se proporciona \u00fanicamente con fines informativos.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":" Esta imagen de microscopio electr\u00f3nico de barrido (SEM) muestra c\u00e9lulas dendr\u00edticas esf\u00e9ricas que se congregan dentro del andamio de biomaterial. Cr\u00e9dito: Instituto Wyss de la Universidad de Harvard. Las c\u00e9lulas dendr\u00edticas (DC) son una de las primeras l\u00edneas de defensa de nuestro cuerpo contra los invasores y est\u00e1n estacionadas como centinelas en todas las superficies … Continuar leyendo \u00abControl directo de c\u00e9lulas dendr\u00edticas para seguimiento y modulaci\u00f3n inmunitaria\u00bb<\/span><\/a><\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":0,"comment_status":"","ping_status":"","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[1],"tags":[],"class_list":["post-26770","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-general"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/26770","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=26770"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/26770\/revisions"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=26770"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=26770"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=26770"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}