Nanopartículas que reprograman células inmunes para combatir el cáncer

En el laboratorio, científicos de la Universidad de Georgia inyectaron nanopartículas (NPs) en el mitocondria de células con cáncer y activaron las NPs con luz láser para producir especies de oxígeno reactivo (ROS), causando la muerte celular vía apoptosis y necrosis.  Las células del cáncer muertas activaron las células dendríticas. Cuando son inyectadas en el cuerpo, las células dendríticas enviaron el aviso de alerta de atacar a las células cancerígenas. (Crédito: Sean Marrache et al./ACS Nano)

En el laboratorio, científicos de la Universidad de Georgia inyectaron nanopartículas (NPs) en el mitocondria de células con cáncer y activaron las NPs con luz láser para producir especies de oxígeno reactivo (ROS), causando la muerte celular vía apoptosis y necrosis. Las células del cáncer muertas activaron las células dendríticas. Cuando son inyectadas en el cuerpo, las células dendríticas enviaron el aviso de alerta de atacar a las células cancerígenas. (Crédito: Sean Marrache et al./ACS Nano)

Investigadores de la Universidad de Georgia están desarrollando una nueva técnica de tratamiento que utiliza nanopartículas para reprogramar células inmunes y que así puedan reconocer y combatir el cáncer.

La mayoría de células cancerígenas evitan ser detectadas por el sistema inmunológico debido a que se hacen pasar como células normales.

Esto permite a las células cancerígenas multiplicarse libremente y crecer en tumores que amenazan la vida mientras que los guardianes del cuerpo no logran detectarlo.

“En este momento estamos trabajando específicamente en cáncer de mama“, dijo Shanta Dhar, co-autora del estudio y profesora de química en esa Universidad.

Estimulación inmune efectiva

“Nuestro estudio reporta por vez primera que podemos estimular el sistema inmune contra el cáncer de mama utilizando nanopartículas dirigidas al mitocondria y utilizando una ruta novedosa”.

En sus experimentos, Dhar y sus colegas colocaron células cancerígenas en una placa de Petri para nanopartículas específicamente diseñadas. Las nanopartículas invaden la célula y penetran el mitocondria –los organelos responsables para producir la energía que la célula requiere para crecer y replicarse.

Luego, activaron las nanopartículas dentro de las células del cáncer al exponerlas a una luz láser de onda larga. Una vez activadas, las nanopartículas interrumpieron el proceso normal de las células cancerígenas, teniendo como resultado su eventual muerte.

Las células del cáncer muertas fueron reunidas y se expusieron a células dendríticas, uno de los componentes principales del sistema inmune humano. Lo que los investigadores pudieron ver fue asombroso.

“Pudimos potencialmente superar una de las dificultades actuales para la inmunoterapia con células dendríticas” dijo Sean Marrache. “Al dirigir nanopartículas hacia el mitocondria de células con cáncer y exponer las células dendríticas a estas células activadas, hallamos que las células dendríticas produjeron una alta concentración de señales químicas que normalmente no se producen, y estas señales tradicionalmente han sido importantes para producir estimulación inmune”.

Dhar añadió que “las células dendríticas reconocen el cáncer somo algo foráneo y empiezan a producir altos niveles de interferon-gamma, que marca la alerta para el resto del sistema inmune ante la presencia de un ente extraño y da el aviso de ataque. Básicamente utilizamos el cáncer contra él mismo”.

Una nueva vacuna contra el cáncer

Dhar señala que los resultados son solamente preliminares, y que este método funciona sólo con cierto tipo de cáncer de mama. Pero si los investigadores pueden afinar el mismo proceso, esta tecnología podría servir como la base para una nueva vacuna contra el cáncer utilizada tanto para prevenir como para tratar la enfermedad.

“Tenemos particularmente esperanza que esta técnica pueda ayudar pacientes con metástasis avanzada en donde el cáncer se ha extendido a otras partes del cuerpo”, dijo Dhar.

Si el proceso se convirtiera en un tratamiento, los doctores podrían hacer biopsia al tumor del paciente y eliminar las células cancerosas con nanopartículas. Posteriormente pueden producir células dendríticas activadas en grandes cantidades en el laboratorio bajo condiciones controladas antes de que las células sean inyectadas la paciente.

Una vez en el torrente sanguíneo, las células activadas alertarán al sistema inmune de la presencia cancerosa y lo destruirán. “Si podemos afinar este proceso aún más, podríamos utilizar técnicas similares para otras formas de cáncer también”, dijo Dhar.

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