Investigadores desarrollan un sistema de inmunoterapia contra el cáncer a control remoto

Adenocarcinoma ductal pancreático, cáncer páncreas (EL LABORATORIO DE KEN ZARET, PERELMAN ESCUELA DE M)

Un equipo de investigadores ha desarrollado un sistema basado en ultrasonido que puede controlar de forma no invasiva y remota los procesos genéticos en las células T inmunes vivas para que reconozcan y eliminen las células cancerosas.

Según los autores, existe una necesidad crítica de manipular de forma no invasiva y remota las células a distancia, en particular para aplicaciones traslacionales en animales y humanos.

El equipo desarrolló un enfoque innovador para utilizar la mecanogenética, un campo de la ciencia que se centra en cómo las fuerzas físicas y los cambios en las propiedades mecánicas de las células y los tejidos influyen en la expresión génica, para controlar de manera remota las activaciones de los genes y las células.

Los científicos usaron ultrasonido para alterar mecánicamente las células T y luego convirtieron las señales mecánicas en el control genético de las células.

Según los autores, existe una necesidad crítica de manipular de forma no invasivaEn este estudio, los investigadores muestran cómo se puede emplear su sistema mecanogenético controlado a distancia para diseñar células T que expresan receptores de antígenos quiméricos (CAR, por sus siglas en inglés) que pueden atacar y destruir las células cancerosas. Las células CAR-T diseñadas tienen mecano-sensores y módulos de transducción genética que pueden ser activados a distancia mediante ultrasonido a través de la amplificación de microburbujas.

“La terapia con células CAR-T se está convirtiendo en un enfoque terapéutico que cambia el paradigma para el tratamiento del cáncer“, dice el profesor de Bioingeniería Peter Yingxiao Wang, en la Universidad de California en San Diego, Estados Unidos.

“Sin embargo, quedan grandes desafíos antes de que la inmunoterapia basada en CAR pueda adoptarse ampliamente. Por ejemplo, la selección no específica de células CAR-T contra tejidos no malignos puede ser potencialmente mortal. Este trabajo podría llevar a una precisión y eficiencia sin precedentes en la inmunoterapia con células CAR-T contra tumores sólidos, al tiempo que minimiza las toxicidades fuera del tumor”.

Un trabajo realizado por varios laboratorios

El equipo reúne los laboratorios de los profesores Wang y Shu Chien, ambos profesores de Bioingeniería en la Escuela de Ingeniería Jacobs y el Instituto de Ingeniería en Medicina en la Universidad de California San Diego, en colaboración con los profesores Kirk Shung, de la Universidad del Sur de California, y Michel Sadelain, en el ‘Memorial Sloan Kettering Cancer Center’, en Nueva York. Los investigadores presentan sus hallazgos en la edición de este lunes de ‘Proceedings of the National Academy of Sciences’, con la candidata Yijia Pan a UC San Diego, como primera autora.

Los investigadores descubrieron que las microburbujas conjugadas con estreptavidina se pueden acoplar a la superficie de una célula, donde se expresan los canales de iones piezo1 mecanosensibles. Tras la exposición a ondas de ultrasonido, las microburbujas vibran y estimulan mecánicamente los canales iónicos Piezo1 para permitir que los iones de calcio entren en la célula, lo que desencadena vías aguas abajo, incluida la activación de calcineurina, desfosforilación NFAT y translocación en el núcleo.

NFAT translocado en el núcleo puede unirse a los elementos de respuesta cadena arriba de los módulos de transducción genética para iniciar la expresión génica del receptor del antígeno quimérico (CAR) para el reconocimiento y la destrucción de las células cancerosas diana.

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