Nanomedicina: Nuevo método contra el cáncer

Los ensayos clínicos con células inmunes para atacar tumores de modo selectivo han dado resultados prometedores. Sin embargo, este enfoque suele funcionar sólo si los pacientes también reciben grandes dosis de medicamentos diseñados para ayudar a que las células inmunes se multiplicen rápidamente, y los medicamentos tienen efectos secundarios potencialmente mortales.

Ahora un equipo de ingenieros del MIT ha ideado una manera de colocar las drogas necesarias para ello en la parte posterior de las células enviadas para luchar contra el tumor. De esta forma, los medicamentos sólo llegan a sus objetivos, reduciendo enormemente el riesgo para el paciente.

“El nuevo enfoque podría mejorar  la tasa de éxito de las terapias de células inmunes, que son prometedoras para el tratamiento de muchos tipos de cáncer”, dice Darrell Irvine, autor principal de un artículo que describe la técnica en Nature Medicine.

“Lo que estamos buscando es el empujón extra que podría dar a la terapia de células inmunes la oportunidad de trabajar en un subgrupo de personas que incluyera a casi todos los pacientes, y acercarnos a la cura de la enfermedad en lugar de retardar la progresión“, dice Irvine, profesor asociado de ingeniería biológica y ciencias de  materiales e ingeniería, y miembro del Instituto David H. Koch  para la Investigación del Cáncer.

El nuevo método podría utilizarse también para ofrecer otros tipos de medicamentos para el cáncer o para promover la maduración de células sanguíneas en la médula ósea de receptores de trasplante, según los investigadores.

Para realizar terapia de células inmunes, los médicos extirpan un tipo de células inmunes llamadas células T del paciente, y las inyectan en el paciente. Esas células T cazan y destruyen las células tumorales. Los ensayos clínicos están actualmente en curso en tumores de ovario y de próstata, así como melanoma.

“La terapia inmunológica de células es un enfoque muy prometedor para el tratamiento de cáncer”, dice Glenn Dranoff, profesor asociado de medicina del Harvard Medical School. Sin embargo, su funcionamiento ha resultado ser un desafío. “El reto  ahora es conseguir mejores resultados de las células T que son específicas de células cancerosas“, dice Dranoff, quien no participó en este estudio.“Otro problema es conseguir que las células T funcionen correctamente en el paciente.”

Para superar esos obstáculos, los investigadores han tratado con inyecciones de fármacos adyuvantes a pacientes para estimular el crecimiento de células T y su proliferación. Una clase de drogas que se ha probado en ensayos clínicos son las llamadas interleucinas; sustancias químicas naturales que ayudan a promover el crecimiento de células T, pero tienen efectos secundarios severos, incluyendo insuficiencia cardiaca y pulmonar cuando se administra en grandes dosis.

Irvine y sus colegas dieron un nuevo enfoque a la investigación: Para evitar los efectos secundarios tóxicos, diseñaron las drogas para ser transportadas en bolsas hechas de membranas de grasa que se pueden unir a moléculas que contienen azufre y que se encuentran normalmente en la superficie de las células T.

En el estudio de Nature Medicine, los investigadores inyectaron a cada célula T alrededor de 100 bolsas cargadas con las interleuquinas IL-15 e IL-21, en ratones con tumores de pulmón y de médula ósea. Una vez que las células alcanzaron los tumores, las bolsas se fueron degradado gradualmente y liberaron el medicamento durante un período de una semana de duración. Las moléculas de la droga se adherían a los receptores en la superficie de las mismas células que las llevaban, estimulando su crecimiento y división.

Después de 16 días, todos los tumores en los ratones tratados con células T habían desaparecido. Los ratones sobrevivieron hasta el final del experimento de 100 días, mientras que los ratones que no recibieron tratamiento murieron en 25 días, y los ratones que recibieron células T sin inyecciones de interleucinas murieron en 75 días.

El estudio fue financiado por el Instituto Nacionales de Salud, la Fundación Nacional de Ciencias y el Instituto Nacional del Cáncer.

“El enfoque de Irvine de colocar los fármacos adyuvantes en las células es a la vez simple e innovadora”, dice Dranoff. “La idea de modificación de las células T en el laboratorio para hacer que funcionen mejor es algo que muchas personas están estudiando a través de métodos más complicados como la modificación de genes” ”Pero aquí, la posibilidad de colocar sólo una nanopartícula cuidadosamente diseñada para la superficie de las células podría ser un procedimiento mucho más sencillo.”

Mientras se concentra en la terapia de células inmunes, Irvine cree que sus bolsas de células podrían ser útiles para otras aplicaciones, como la distribución específica de agentes durante la quimioterapia. “Hay muchas personas que estudian las nanopartículas para la entrega de drogas, especialmente en terapia contra el cáncer, pero la gran mayoría de las nanopartículas inyectadas por vía intravenosa entran en el hígado o el bazo. Y tan sólo menos del 5% llegan al tumor “, dice Irvine, quien también es investigador del Instituto Médico Howard Hughes.

Con una nueva forma de transportar drogas específicamente a los tumores, los científicos podrían ser capaces de resucitar  fármacos prometedores que fallaron en los ensayos clínicos debido a que fueron eliminados del torrente sanguíneo antes de que pudieran llegar a sus objetivos, o tuvieron que ser administrados en dosis tan altas que producían efectos secundarios.

Irvine y sus colegas también demostraron que podían colocar sus bolsas a la superficie de las células sanguíneas inmaduras en la médula ósea, que se utilizan comúnmente para tratar la leucemia. Los pacientes que reciben trasplantes de médula ósea debe tener su propia médula ósea destruida con radiación o quimioterapia antes del trasplante, lo que los hace vulnerables a infección durante casi seis meses, mientras que la nueva médula ósea produce células sanguíneas.

“La entrega de medicamentos que aceleran la producción de células sanguíneas junto con el trasplante de médula ósea podría acortar el período de inmunosupresión, haciendo el proceso más seguro para los pacientes”, dice Irvine. En el artículo de Nature Medicine, los informes de su equipo con éxito mejoraron  la maduración de células sanguíneas en ratones mediante la entrega de uno de estos fármacos junto con las células.

Irvine está trabajando para garantizar que el proceso de fabricación producirá  nanopartículas seguras para probar en seres humanos. Una vez hecho esto, espera que las partículas podrían utilizarse en ensayos clínicos en pacientes con cáncer, posiblemente en los próximos dos o tres años.

Autor: Anne Trafton.

Enlace original: A pharmacy on the back of a cell.

Para saber más: Interleucina.