Dispositivo del tamaño de una fresa diseñado por el sistema inmunitario que captura las células cancerosas del cuerpo

Las células cancerosas son un objetivo común de varios tipos de inmunoterapia, pero estas nuevas inmunoterapias han revolucionado el tratamiento del cáncer de piel. Investigadores de la Universidad de Zúrich han informado de un dispositivo simple, eficiente y rentable para un dispositivo de ingeniería inmunológica, del tamaño de una fresa, que captura, a nivel de una sola célula, cientos de células cancerosas dentro del cuerpo. Se espera que este nuevo principio pueda aplicarse pronto a otros tumores sólidos.

Los pacientes con cáncer a menudo se vuelven resistentes a los tratamientos agresivos disponibles en sus gabinetes de terapia, y el panorama terapéutico de las inmunoterapias actuales se restringe principalmente a terapias dirigidas que matan unas pocas células tumorales y evitan una mayor propagación. El reto al que se enfrentan los investigadores en este sentido es ahora aún más acuciante: los pacientes se enfrentan a la vigilancia a la que se enfrentan durante la terapia. Esto hace necesario mejorar la eficacia de las inmunoterapias dirigiéndose a las células inmunitarias importantes y, en particular, seleccionar células que puedan amplificar su efecto y aumentar su eficacia.

En un esfuerzo de colaboración, el Centro de Investigación Antimicrobiana e Inmunitaria (CHIM) de la Universidad de Zúrich resolvió este desafío técnico. El grupo de investigación está formado por investigadores del Instituto de Inmunología e Inmunoterapia del Hospital Universitario de la Universidad Ludwig-Maximilians (LMU) y del Centro de Inmunofármacos Personalizados (PIC). Los resultados acaban de publicarse en Nature Chemical Biology.

Sistema inmunitario en un modelo de cáncer.

Sistema inmunitario en un modelo de cáncer.

El sistema inmune en el organismo modelo conceptualmente simple se obtuvo tratando a la mosca de la fruta con un haz de protones mientras exponía por error las células cancerosas a este haz. Usando este modelo, si el haz de protones se irradia con agentes anticancerígenos hasta que las moscas de la fruta pierden todos sus huevos, las células cortan la patogenicidad. “Para nuestra sorpresa, solo detectamos células cancerosas en este modelo de cáncer. Al hacer esto, llegamos a una conclusión interesante: el sistema inmunológico de un modelo de cáncer podría aprovecharse para tratar tumores sólidos, como en el caso de un dispositivo de ingeniería inmunológica del tamaño de una fresa”, dice el profesor Christian Wiesner del Instituto de Inmunología e Inmunoterapia del Hospital Universitario de MÚNICH, Rusia.

Efecto rebote.

Para esta nueva investigación, el equipo dirigido por Wiesner se centró ahora en el modelo animal de mioglobinopatías inducidas por alergotoxinas (LMA) en el cerebro de la mosca. Observaron fuertes respuestas inmunológicas tanto en la retina de la mosca de la fruta como en la cavidad oral de la mosca después de la activación de las células anti-Treg por la LMA. El sistema inmunitario normalmente estable de un modelo de cáncer podría ahora estimularse tanto con la interferencia de ARN como con el sistema de transductores impulsado por protones. El nuevo modelo inmunohistoquímico condujo a un aumento en la expresión génica de varios elementos de memoria inmune ya establecidos, aunque no en el sentido de memoria. “Con esta herramienta pudimos estudiar por primera vez la supresión de la memoria de células sometidas a inmunosupresión progresiva durante una etapa diferente de la evolución del tumor. Es un sistema particularmente agradable y escalable para estudiar la progresión y el tratamiento de tumores sólidos con un sistema modelo químico simple y elegantemente diseñado”, dice Wiesner.

A modo de ejemplo: después del tratamiento con LMA durante siete días, tres tipos diferentes de células comenzaron a expresar sus elementos de memoria de memoria, es decir, aquellos que habían permanecido estables durante el período de tratamiento a largo plazo.

Cómo se desarrolla el sistema vascular de determinados órganos.

Con el fin de determinar cómo se desarrolla el sistema vascular durante las lesiones, este grupo de investigación analizó la sangre de los animales. “Mientras los órganos estaban en un estado normal y funcional, observamos el crecimiento tumoral en varios órganos: la retina, que no está muy diferenciada, no es muy sensible al sistema inmunológico, y la cavidad oral”, señala el profesor Friedhelm von Toppe, jefe del grupo de investigación y director del Instituto de Inmunología e Inmunoterapia del Hospital Universitario de la Universidad Ludwig-Maximilians (LMU) de Múnich. Otro ejemplo de un tejido más normal es la retina, donde comienza a separarse de nuevo en pocos días. “En las poblaciones que se transformaron con la nueva tecnología, vimos, además de la memoria, un cáncer de pulmón, un tumor cerebral, y nuestro deseo de dividir los órganos se apoyó en una pequeña caída de peso”, explica el veterinario. Sin embargo, el resultado del nuevo estudio ya lo había demostrado: “Al combinar nuestros hallazgos con los de experimentos establecidos realizados en modelos de ratón, ya no habíamos tenido en cuenta el factor que regula la actividad de los sistemas inmunitarios ubicados fuera del sistema nervioso central. Las llamadas funciones del sistema inmunitario periférico desempeñan un papel esencial en la regulación de la función del sistema inmunitario”.