El implante de células CAR-T que ataca al cáncer
Investigadores de la
Universidad Estatal de Carolina del Norte y la
Universidad de Carolina del Norte en Chapel Hill han desarrollado un implante biotecnológico que produce y libera células CAR-T para atacar el cáncer. En un estudio llevado a cabo en un modelo de linfoma de ratones, que se publica en «
Nature Communications», y que supone una prueba de concepto, los investigadores encontraron que el tratamiento con los implantes fue más rápido y más efectivo que el tratamiento convencional contra el cáncer de células CAR-T.
Las células T son parte del sistema inmunitario; son las encargadas de identificar y destruir las células que se han infectado con un patógeno invasor. Las células CAR-T son células T diseñadas para
identificar células cancerosas y destruirlas y ya se están utilizando en la clínica para tratar linfomas, y hay muchos ensayos clínicos en curso centrados en el uso de tratamientos con células CAR-T contra otros tipos de cáncer.
«Un gran inconveniente del tratamiento con células CAR-T es su coste», reconoce Yevgeny Brudno, autor del estudio.
Por esta razón, señala Brudno, «muchas personas quedan excluidas de este tratamiento. Una de las razones del alto coste es que el proceso de fabricación es complejo, requiere mucho tiempo y debe adaptarse a cada paciente de cáncer individualmente».
«Reducir el tiempo de fabricación muy importante para los pacientes con enfermedades que progresan rápidamente», añade Pritha Agarwalla.
Para resolver esta situación, los investigadores han diseñado innovador implante biotecnológico que han denominado ‘Andamio de alginato multifuncionales para la ingeniería y liberación de células T’ (MASTER).
Para comprender cómo funciona MASTER, primero hay que entender cómo se producen las células CAR-T.
Se trata de un proceso complejo. En una primera fase, se aíslan las células T de los pacientes y se transportan a una instalación de fabricación limpia. En dicha instalación, los investigadores «activan» las células T con anticuerpos durante varios días, preparándolas para la reprogramación.
Una vez que se han activado las células T, se utilizan virus para introducir el gen CAR, reprogramando las células T en células CAR-T que se dirigen a las células cancerosas. A continuación, se agregan factores para estimular la proliferación de las células CAR-T, expandiendo así su número. Finalmente, una vez que se completan estas manipulaciones, un proceso que puede llevar semanas, las células se devuelven al hospital y se infunden en el torrente sanguíneo del paciente.
«Nuestra tecnología MASTER se «salta» los pasos de activación, reprogramación y expansión engorrosos y lentos porque se llevan a cabo dentro del paciente -explica Agarwalla-. Esto reduce un proceso de varias semanas a un único día».
Con este innovador tratamiento, los investigadores aíslan las células T del paciente y las mezclan con el virus diseñado. A continuación, se vierte esta mezcla encima del MASTER, que la absorbe.
MASTER contiene los anticuerpos que activan las células T, por lo que el proceso de activación celular comienza casi de inmediato. Mientras tanto, MASTER se implanta quirúrgicamente en el paciente; en estos estudios, un ratón.
Después de la implantación, continúa el proceso de activación celular. A medida que las células T se activan, comienzan a responder a los virus modificados, que las reprograman en células CAR-T.
MASTER está fabricado con material biocompatible similar a una esponja con el aspecto y el tacto de un mini malvavisco. «Los poros grandes y la naturaleza esponjosa del material MASTER acercan el virus y las células, lo que facilita la reprogramación genética celular», explica Agarwalla.
El material también está impregnado de factores llamados interleucinas que favorecen la proliferación celular. Después de la implantación, estas interleucinas comienzan a filtrarse, promoviendo una rápida proliferación de las células CAR-T.
En sus estudios, los investigadores trabajaron con un modelo de ratones que tenían linfoma.
Un grupo fue tratado con células CAR-T que se fabricaron y administraron utilizando MASTER. Un segundo grupo fue tratado con células CAR-T que se diseñaron de manera convencional y se administraron por vía intravenosa. Estos dos grupos se compararon con el grupo de control que recibió células T no modificadas.
«Nuestra tecnología funcionó muy bien -reconoce Brudno-. Mientras que se necesitarían al menos dos semanas para fabricar células CAR-T a partir de células T vírgenes para uso clínico, pudimos introducir el MASTER en un ratón a las pocas horas de aislar las células T vírgenes».
Además, dado que las células se implantan a las pocas horas del aislamiento, la mínima manipulación origina células más sanas que exhiben menos marcadores asociados con un desempeño anticancerígeno deficiente en las células CAR-T.
Más eficientes
Es decir, explican en su trabajo, MASTER genera células menos diferenciadas, lo que se traduce en una mejor permanencia en el cuerpo y más potencia anticancerígena. Además, las células muestran menos marcadores de agotamiento de células T, que se define por una función deficiente de las células T.
«El resultado final es que los ratones que recibieron el tratamiento con células CAR-T a través de MASTER respondieron mucho mejor ante los tumores que los ratones que recibieron el tratamiento convencional con células CAR-T», apunta Agarwalla.
La mejora en la eficacia anticancerígena fue especialmente pronunciada a largo plazo, cuando los ratones se enfrentaron a una recurrencia del linfoma.
Los científicos están ahora trabajando con este tecnología en los tumores sólidos, como el cáncer de páncreas y los tumores cerebrales.
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