Publicado 02/06/2020 07:36CET

Ingenieros diseñan nanopartículas que ayudan a atacar tumores

Ingenieros diseñan nanopartículas que estimulan el sistema inmunitario y lo ayud
Ingenieros diseñan nanopartículas que estimulan el sistema inmunitario y lo ayud - PIXABAY - Archivo

   MADRID, 2 Jun. (EUROPA PRESS) -

   Los ingenieros del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT) han encontrado una manera de aumentar la efectividad de un tipo de inmunoterapia contra el cáncer mediante nanopartículas, según publican en la revista

   La inmunoterapia es una estrategia innovadora y prometedora para tratar el cáncer es la inmunoterapia , que estimula el propio sistema inmunitario del cuerpo para atacar los tumores, pero estos son muy buenos para suprimir el sistema inmunitario, por lo que este tipo de tratamientos no funcionan para todos los pacientes.

   Demostraron que si trataban a ratones con unos medicamentos ya existentes llamados inhibidores de punto de control, junto con nuevas nanopartículas que estimulan aún más el sistema inmunitario, la terapia se vuelve más poderosa que los inhibidores de punto de control administrados solos. Según los investigadores, este enfoque podría permitir que la inmunoterapia contra el cáncer beneficie a un mayor porcentaje de pacientes.

   "Estas terapias funcionan realmente bien en una pequeña porción de pacientes, y en otros pacientes no funcionan en absoluto. No se entiende completamente en este punto por qué existe esa discrepancia", admite el doctorado Colin Buss, autor principal del nuevo estudio.

   El equipo del MIT ideó una forma de empaquetar y entregar pequeños trozos de ADN que aumentan la respuesta inmune a los tumores, creando un efecto sinérgico que hace que los inhibidores del punto de control sean más efectivos. En estudios en ratones, mostraron que el tratamiento dual detuvo el crecimiento tumoral y, en algunos casos, también detuvo el crecimiento de tumores en otras partes del cuerpo.

   Sangeeta Bhatia, catedrática John and Dorothy Wilson de Ciencias de la Salud y Tecnología e Ingeniería Eléctrica e Informática, y miembro del Instituto Koch para la Investigación Integral del Cáncer del MIT y el Instituto de Ingeniería Médica y Ciencia, es la autora principal del artículo que publica la revista 'Proceedings of the National Academy of Sciences'.

   El sistema inmune humano está sintonizado para reconocer y destruir células anormales como las células cancerosas. Sin embargo, muchos tumores secretan moléculas que suprimen el sistema inmune en el entorno que lo rodea, lo que hace que el ataque de las células T sea inútil.

   La idea detrás de los inhibidores del punto de control es que pueden eliminar este "freno" en el sistema inmune y restaurar la capacidad de las células T para atacar tumores. Varios de estos inhibidores, que se dirigen a proteínas de punto de control como CTLA-4, PD-1 y PD-L1, han sido aprobados para tratar una variedad de cánceres. Estos medicamentos funcionan desactivando las proteínas de los puntos de control que impiden que se activen las células T.

   "Funcionan increíblemente bien en algunos pacientes, y han dado lo que algunos llamarían curaciones para alrededor del 15 al 20 por ciento de los pacientes con cánceres particulares --señala Bhatia--. Sin embargo, aún queda mucho por hacer para abrir la posibilidad de utilizar este enfoque para más pacientes".

   Algunos estudios han encontrado que la combinación de inhibidores de punto de control con radioterapia puede hacerlos más efectivos. Otro enfoque que los investigadores han intentado es combinarlos con medicamentos inmunoestimuladores. Una de esas clases de fármacos son los oligonucleótidos: secuencias específicas de ADN o ARN que el sistema inmunitario reconoce como extrañas.

   Sin embargo, los ensayos clínicos de estos medicamentos inmunoestimulantes no han tenido éxito, y una posible razón es que los medicamentos no están alcanzando sus objetivos previstos. El equipo del MIT se propuso encontrar una manera de lograr una entrega más específica de estos medicamentos inmunoestimuladores, lo que les permite acumularse en los sitios del tumor.

   Para hacer eso, empaquetaron oligonucleótidos en péptidos penetrantes de tumores que habían desarrollado previamente para administrar ARN para silenciar genes cancerosos. Estos péptidos pueden interactuar con las proteínas que se encuentran en las superficies de las células cancerosas, lo que les ayuda a atacar específicamente los tumores. Los péptidos también incluyen segmentos cargados positivamente que los ayudan a penetrar las membranas celulares una vez que alcanzan el tumor.

   Los oligonucleótidos que Bhatia y Buss decidieron usar para este estudio contienen una secuencia de ADN específica que a menudo ocurre en bacterias pero no en células humanas, para que el sistema inmune humano pueda reconocerla y responder. Estos oligonucleótidos activan específicamente los receptores de células inmunes llamados receptores tipo toll, que detectan invasores microbianos.

   "Estos receptores evolucionaron para permitir que las células reconozcan la presencia de patógenos como las bacterias --explica Buss--. Eso le dice al sistema inmunitario que hay algo peligroso aquí: enciéndelo y mátalo".

   Después de crear sus nanopartículas, los investigadores las probaron en varios modelos diferentes de cáncer de ratón. Probaron las nanopartículas de oligonucleótidos por su cuenta, los inhibidores del punto de control por sí mismos y los dos tratamientos juntos. Los dos tratamientos juntos produjeron los mejores resultados, con diferencia.

   "Cuando combinamos las partículas con el anticuerpo inhibidor del punto de control, vimos una respuesta muy mejorada en relación con las partículas solas o con el inhibidor del punto de control solo --explica Buss--. Cuando tratamos a estos ratones con partículas y el inhibidor del punto de control, podemos evitar que su cáncer progrese".

   Los investigadores también se preguntaron si podrían estimular el sistema inmunitario para atacar tumores que ya se habían diseminado por el cuerpo. Para explorar esa posibilidad, implantaron ratones con dos tumores, uno a cada lado del cuerpo. Le dieron a los ratones el tratamiento inhibidor del punto de control en todo el cuerpo, pero inyectaron las nanopartículas en un solo tumor. Descubrieron que una vez que las células T habían sido activadas por la combinación de tratamiento, también podían atacar el segundo tumor.

   "Vimos algunas señales de que se podía estimular en un lugar y luego obtener una respuesta sistémica, lo cual fue alentador", dice Bhatia.

   Los investigadores ahora planean realizar pruebas de seguridad de las partículas, con la esperanza de desarrollarlas aún más para tratar a los pacientes cuyos tumores no responden por sí solos a los medicamentos inhibidores del punto de control.

   Con ese fin, están trabajando con Errki Ruoslahti del Instituto de Descubrimiento Médico Sanford Burnham Prebys, quien descubrió originalmente los péptidos que penetran en el tumor. Una compañía que fundó Ruoslahti ya ha llevado otras versiones de los péptidos penetrantes de tumores a ensayos clínicos en humanos para tratar el cáncer de páncreas.

   "Eso nos hace optimistas sobre el potencial para escalar, fabricarlos y avanzarlos para ayudar a los pacientes", admite Bhatia.