Una farmacia dentro de una célula

Medicamentos encapsulados en nanopartículas pueden ir directamente a las células del tumor e intentar eliminarlo.

Los ensayos clínicos que utilizan las propias células inmunitarias del paciente habían obtenido resultados prometedores. Sin embargo, este enfoque sólo funcionaba en pacientes que hubiesen recibido grandes dosis de medicamentos para ayudar a las células inmunitarias a multiplicarse rápidamente, y esos medicamentos tienen efectos secundarios muy severos.

Ahora un equipo de ingenieros del MIT ha desarrollado un método para ‘enviar’ los medicamentos necesarios al colocarlos en la periferia de las células que el propio cuerpo envía para combatir el tumor. De esta forma, los medicamentos sólo llegan a los objetivos deseados, reduciendo mucho el riesgo para el paciente.

Las bolsas (amarillas) están acopladas a las células T (azules). Fuente: MIT.

Las bolsas (amarillas) están acopladas a las células T (azules). Fuente: MIT.

El nuevo enfoque podría mejorar tremendamente la tasa de éxito de las terapias inmunitarias que tienen como objetivo muchos tipos de cáncer, aseguró Darrel Irvine, autora del artículo que describe la técnica utilizada, en el número del 15 de agosto de Nature Medicine.

“Lo que buscamos es el empujón extra que convertiría la terapia con células inmunitarias en algo que pueda utilizar toda la población, no sólo unas cuantas personas, y esto nos llevaría a nuevas curas en vez de retrasar la progresión”, comentó Irvine, profesora en el MIT.

El nuevo método también podría utilizarse para enviar otro tipo de medicamentos o para mejorar la maduración de las células sanguíneas en los receptores de transplantes de médula, según los investigadores.

Terapia T-cell

Para realizar esta terapia con células inmunitarias, los médicos eliminan las células de tipo T del paciente, las modifican para que tengan como objetivo el tumor y las vuelven a inyectar en el paciente. Esas células T buscan y eliminan las células tumorales. Los ensayos clínicos están realizándose para pacientes de cáncer ovárico y de próstata, así como de melanoma.

La terapia con células inmunes es un enfoque muy prometedor para tratar el cáncer, comentó Glenn Dranoff, de Harvard. Sin embargo, hacer que funcione se ha probado como un aspecto complicado. “La mayor limitación ahora mismo es conseguir un número suficiente de células T que sean específicas de células cancerosas”, explicó Dranoff, quien no tomó parte en el estudio. “Otro problema es conseguir que las células T funcionen adecuadamente en el paciente”.

Para bordear esos obstáculos, los investigadores habían intentado inyectar medicamentos que estimulen el crecimiento y la proliferación de células T. Un medicamento de este tipo que se ha utilizado en los ensayos es ‘interleukins’ –que tienen grandes efectos secundarios, incluyendo fallos cardíacos y del pulmón.

Irvine y sus compañeros utilizaron un nuevo enfoque: para evitar los efectos secundarios tóxicos, diseñaron unas bolsas, realizadas a partir membranas de grasa, que llevan el medicamento y que se pueden acoplar a las moléculas que contienen azufre y que suelen estar en la superficie de las células T.

En el estudio de Nature Medicine, los investigadores inyectaron células T, cada una con unas 100 bolsas llenas de interleukins IL-15 y IL-21, en ratones con tumores de pulmón y de médula ósea. Una vez que las células llegaron a los tumores, las bolsas se fueron degradando gradualmente y dejaron salir el medicamente en un período que duró una semana. Las moléculas del medicamento se acoplaban solas a los receptores superficiales de las mismas células que los llevaban, estimulando el crecimiento y la división.

En 16 días, todos los tumores de los ratones que habían sido tratados de esta manera desaparecieron. Los ratones que fueron objeto del experimento sobrevivieron hasta el final, unos 100 días; mientras que los ratones que no recibieron tratamiento murieron a los 25 y los que fueron inyectados con células T sin medicamento duraron 75 días.

Un procedimiento mucho más simple

El enfoque de Irvine para hacer llegar las drogas es simple e innovador, comentó Dranoff. “La idea de modificar las células T en el laboratorio para hacerlas funcionar mejor es algo que se había estudiado utilizando enfoques mucho más complejos que incluían la modificación de genes”, comentó. “Pero aquí, la posibilidad de simplemente acoplar una nanopartícula a la superficie celular es algo mucho más simple”.

Mientras se centra en la terapia con células inmunes, Irvine cree que las bolsas célulares podrían ser útiles para otras aplicaciones, incluyendo la utilización de agentes de quimioterapia. “Hay mucha gente que estudia cómo las nanopartículas pueden enviar medicamentos, especialmente en terapias contra el cáncer, pero la gran mayoría de las nanopartículas inyectadas de forma intravenosa entran en el hígado o el bazo. menos del 5 por ciento llega al tumor”, comentó Irvine.

Con una nueva forma de llevar los medicamentos, especialmente a los tumores, los científicos podrían resucitar medicamentos prometedores que fallaron en los ensayos clínicos porque eran eliminados de las células antes de que llegasen a sus objetivos, o que tenían que suministrarse en dosis tan altas que tenían muchos efectos secundarios.

Irvine y sus compañeros también probaron que podían acoplar las bolas a la superficie de las células sanguíneas inmaduras de la médula ósea, que se utilizan comunmente para tratar la leucemia. Los pacientes que reciben trasplantes de médula ósea deben destruir su propia médula ósea con radiación o quimioterapia antes del trasplante, lo que los convierte en objetivos vulnerables de infecciones durante los seis meses posteriores a la operación.

Si pudiesen enviar los medicamentos que aceleran la producción de células sanguíneas junto con el trasplante de médula ósea se podría acortar el período de inmunosupresión, haciendo el proceso mucho más seguro para los pacientes, comentó Irvine. En el artículo, su equipo informa de que han acelerado la maduración de las células sanguíneas en ratones al enviar el medicamento junto con las células.

Irvine está comenzando a trabajar para asegurarse de que el proceso de fabricación permitirá probar las partículas con seguridad en humanos. Una vez que lo haya conseguido, espera que las partículas puedan ser utilizadas en ensayos clínicos de pacientes con cáncer, posiblemente en los dos o tres próximos años.

Este artículo ha sido traducido de MIT News y publicado bajo licencia CC by-sa

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