Al diseñar células T que matan el cáncer y que pueden ser manipuladas de manera no invasiva por control remoto, los investigadores agregaron una característica potencialmente poderosa a un tipo de inmunoterapia ya prometedor conocido como terapia de células T CAR.
Un tratamiento menos invasivo y más poderoso para el cáncer podría estar en el horizonte.
Un informe sobre el estudio, dirigido por la Universidad de California, San Diego (UCSD), ahora se publica en las Actas de la Academia Nacional de Ciencias.
La inmunoterapia, un enfoque relativamente nuevo para combatir el cáncer, manipula y fortalece el propio sistema inmunitario del paciente para eliminar los tumores.
Un tipo de inmunoterapia que está emergiendo rápidamente es la terapia de células T receptoras de antígenos quiméricos (células T CAR).
En la terapia con células T CAR, las células inmunitarias llamadas células T se toman de una persona y se modifican genéticamente en el laboratorio para que puedan reconocer y eliminar las células cancerosas de manera más efectiva. Las células diseñadas se multiplican y vuelven a poner en la persona.
Diseñado para matar células cancerosas
La parte genéticamente modificada de la célula T es el receptor de antígeno quimérico (CAR). Contiene varios elementos sintéticos, incluido uno que puede reconocer características únicas de las células tumorales conocidas como antígenos asociados a tumores, y otro que activa las células T para matar al objetivo.
A medida que se han desarrollado nuevas generaciones de terapia de células CAR T, la CAR se ha vuelto cada vez más sofisticada y ha adquirido más características, incluidas algunas que potencian la potencia antitumoral y la persistencia de las células T modificadas.
Recientemente se han aprobado dos terapias con células T CAR en los Estados Unidos: una para el tratamiento de la leucemia linfoblástica aguda en niños y otra para el tratamiento del linfoma avanzado en adultos.
Sin embargo, ahora existen inquietudes sobre si este tipo de inmunoterapia se puede utilizar con eficacia para tratar cánceres con tumores sólidos, como los de mama y colon.
Una preocupación es si las células T diseñadas pueden ser lo suficientemente potentes como para superar la resistencia que el microambiente dentro de un tumor sólido tiene a las respuestas inmunes.
Renier J. Brentjens, oncólogo médico y pionero de la terapia con células T CAR, dice que lo que se necesita es una «célula super T».
Él y su equipo en el Memorial Sloan Kettering Cancer Center en la ciudad de Nueva York, Nueva York, están trabajando en una solución al problema de la resistencia al microambiente que llaman una «célula T CAR blindada».
Características mecanogenéticas añadidas a las células T
Otra preocupación que plantea un desafío para los desarrolladores de terapias es que «la selección no específica de las células T CAR contra los tejidos no malignos puede poner en peligro la vida», dice Peter Yingxiao Wang, profesor de bioingeniería en UCSD y uno de los investigadores principales del nuevo estudiar.
En su informe diario, el profesor Wang y el resto del equipo de estudio describen cómo agregaron nuevas características a la terapia de células CAR T en las que las células T llevan módulos que pueden manipularse para producir cambios genéticos y celulares a través de ultrasonido controlado y no invasivo.
Ellos creen que las nuevas características potencialmente hacen que la terapia de células CAR T sea más poderosa en la lucha contra el cáncer y menos probable que produzca efectos secundarios adversos.
Dicen que hay una «necesidad crítica» de herramientas que puedan funcionar de esta manera, particularmente cuando se traducen nuevos tratamientos experimentales en animales y humanos.
El nuevo enfoque es un ejemplo de mecanogenética, que es un nuevo campo que manipula las propiedades mecánicas a nivel de las células para alterar la expresión génica y las funciones de las células.
‘Precisión y eficiencia sin precedentes’
El equipo diseñó el CAR en las células T para transportar mecano-sensores cargados con microburbujas que vibran cuando se exponen a ondas de ultrasonido.
Las microburbujas activan una proteína codificada por un gen llamado Piezo Mecanismo Sensitivo Ion Channel Componente 1 (PIEZO1). La proteína PIEZO1 es un «canal iónico activado mecánicamente que vincula las fuerzas mecánicas a las señales biológicas».
Una vez activado, el canal PIEZO1 permite que los iones de calcio entren en la célula T. Esta acción desencadena una cascada de reacciones moleculares que activan los genes que ayudan a las células T a reconocer y destruir las células cancerosas.
«Este trabajo», dice el profesor Wang, «en última instancia podría conducir a una precisión y eficiencia sin precedentes en la inmunoterapia de células T CAR contra tumores sólidos, mientras se minimizan las toxicidades fuera del tumor».
«La terapia con células T CAR se está convirtiendo en un enfoque terapéutico que cambia el paradigma para el tratamiento del cáncer».
Prof. Peter Yingxiao Wang
