Las células inmunitarias diseñadas para combatir el cáncer se pueden «encender» o «apagar»

Los miles de millones de células inmunitarias que ayudan a protegernos de las enfermedades hacen cosas asombrosas, pero a veces necesitan un pequeño empujón. Durante décadas, los científicos han estado tratando de descubrir formas de diseñar células inmunitarias vivas para combatir mejor enfermedades agresivas, como el cáncer.

Un gran avance relativamente reciente en la lucha contra el cáncer es la terapia de células T con CAR, un tratamiento que consiste en modificar las células inmunitarias llamadas células T, potencias microscópicas que se encargan de las infecciones. Los científicos han descubierto una forma de eliminar las células T de la sangre de una persona, insertar un tipo especial de gen llamado receptor, que se une a las células cancerosas, y transferir las células T modificadas de nuevo al paciente. Este tipo de receptor, un receptor de antígeno quimérico, o CAR, se adapta para que coincida con el cáncer específico al que se dirige y se ha encontrado que es efectivo para tratar ciertos tipos de cáncer, especialmente la leucemia. Una vez que las células CAR-T vuelven a ingresar al torrente sanguíneo, comienzan a replicarse y comienzan su lucha.

«Es una tecnología muy emocionante», dice Wilson Wong, profesor asociado de ingeniería biomédica de la Facultad de Ingeniería de la Universidad de Boston, que ha estado estudiando las células CAR-T durante más de 10 años. Pero hay problemas con la seguridad, dice, que pueden hacer que la terapia sea extremadamente riesgosa.

A veces, las células CAR-T sobreestimulan el sistema inmunitario, lo que desencadena la liberación de una sustancia llamada citocina. Esto puede causar una condición inflamatoria potencialmente fatal conocida como síndrome de liberación de citoquinas. Otras complicaciones graves pueden incluir dificultades neurológicas u otros órganos del cuerpo que las células inmunitarias atacan por error.

Para hacer que esta terapia innovadora sea menos riesgosa para los pacientes, Wong y un equipo de investigadores están trabajando para crear un interruptor de seguridad integrado en el diseño de la célula CAR-T. En un nuevo artículo en Célula cancerosalos investigadores revelan un nuevo tipo de célula CAR-T que se puede activar o desactivar, lo que permite detener la activación de las células antes de que se produzcan efectos secundarios graves.

Su nuevo sistema se llama células VIPER CAR-T. Las células VIPER, que significa Versatile ProtEase Regulatable, están diseñadas para que puedan controlarse dándole al paciente un fármaco antiviral que interrumpe la actividad de la célula, lo que reduce los problemas de seguridad que conllevan los CAR tradicionales.

«Vemos esto como la próxima generación de este tipo de terapia», dice Wong.

En todas las células CAR-T, parte del receptor sobresale de la membrana celular, mientras que otra parte está dentro de la célula. La parte que sobresale de la membrana se une a los antígenos del cáncer, que luego activa la célula T y destruye la célula cancerosa. Las células VIPER CAR-T tienen una cadena de proteína especial insertada junto al receptor. Los investigadores crearon dos sistemas diferentes: uno que se enciende en el momento en que los VIPER CAR se vuelven a transferir a un paciente y otro que se apaga. Los dos sistemas funcionan de manera levemente diferente, pero el paciente puede apagarlos o encenderlos si toma un medicamento aprobado por la FDA que generalmente se usa para tratar la hepatitis C.

«Esa es la parte más emocionante de este estudio, que los antivirales ya están aprobados por la FDA», dice Huishan Li, autor principal del artículo y becario postdoctoral en el laboratorio de Wong y Khalil Lab. Cuando se administra, la molécula del fármaco interactúa con la cadena de proteína insertada, iniciando una serie de reacciones en la célula para que se desenganche o se active, según el sistema que se esté utilizando.

El equipo de investigación incluyó a John T. Ngo, profesor asistente de ingeniería biomédica de ENG, y Ahmad S. Khalil, profesor asociado de ingeniería biomédica de ENG y director asociado del Centro de Diseño Biológico. Los científicos han creado otros sistemas de células CAR-T que están controlados por productos farmacéuticos, pero este es el primero que tiene dos modos de operación: encendido o apagado. Los dos modos pueden permitir a los médicos atacar el cáncer de manera más agresiva, ya que será posible reducir el tratamiento si es necesario, dice Wong. Alternativamente, si hay alguna duda, los médicos podrían encender las células VIPER CAR-T de forma incremental.

Por ahora, este trabajo se realizó en cultivos celulares y ratones. Y para probar aún más su enfoque, el equipo de investigación comparó sus resultados con otros estudios similares y descubrió que las células VIPER CAR-T superaron a otros sistemas. También usaron VIPER junto con otros tipos de CAR dentro de la misma célula T, lo que significa que la célula T fue diseñada con dos receptores diferentes para combatir el cáncer. Esto puede permitir potencialmente que las células T modificadas se dirijan a dos marcadores de cáncer diferentes al mismo tiempo, dice Wong, abriendo la puerta para avances aún mayores en la terapia génica del cáncer.

«No solo contamos con un control de seguridad, sino que también podemos tener múltiples versiones al mismo tiempo», dice Wong. Después de perfeccionar la tecnología en el laboratorio, el objetivo a largo plazo del equipo es llevar la tecnología a los humanos en entornos clínicos.