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Uso de células CAR T controlables por calor para destruir tumores

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Uso de células CAR T controlables por calor para destruir tumores

Crédito: Tima Miroshnichenko / Pexels
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Un equipo de investigadores dirigido por bioingenieros del Instituto de Tecnología de Georgia está ampliando la precisión y la capacidad de una inmunoterapia revolucionaria que ya está transformando la oncología. La terapia de células T con CAR ha sido aclamada por pacientes, investigadores clínicos, inversores ymedios como una cura viable para algunos cánceres.

La terapia de células T con CAR implica manipular las células T de un paciente, un tipo de glóbulo blanco, en un laboratorio. Luego, se agrega un receptor de antígeno quimérico CAR y estas células inmunitarias personalizadas se devuelven al cuerpo del paciente, dondebuscan y destruyen las células cancerosas. Así es como funciona, cuando funciona.

Es un área de inmunoterapia nueva, en evolución y en auge, con más de 500 ensayos clínicos que analizan las células CAR T para el tratamiento del cáncer en este momento en todo el mundo.

"Estas terapias han demostrado ser notablemente efectivas para pacientes con tumores líquidos, por lo tanto, los tumores que circulan en la sangre, como la leucemia", dijo Gabe Kwong, profesor asociado en el Departamento de Ingeniería Biomédica Wallace H. Coulter en GeorgiaTech y Emory. "Desafortunadamente, para los tumores sólidos sarcomas, carcinomas no funcionan bien. Hay muchas razones diferentes por las que. Un gran problema es que las células CAR T están inmunosuprimidas por el microambiente tumoral".

Kwong y sus colaboradores están cambiando el medio ambiente y haciendo algunas modificaciones celulares propias para mejorar la forma en que las células CAR T luchan contra el cáncer. Han agregado un interruptor genético de encendido y apagado a las células y han desarrollado un sistema de control remotoque envía a las células T modificadas a una invasión de precisión del microambiente del tumor, donde matan el tumor y previenen una recaída. Y lo explican todo en un estudio publicado recientemente en la revista Nature Biomedical Engineering.

El último estudio se basa en el trabajo del laboratorio que explora terapias celulares controladas de forma remota, en las que los investigadores pueden apuntar con precisión a los tumores, donde sea que estén en el cuerpo, con una deposición local de calor. “Y este calor básicamente activa el CAR T-células dentro de los tumores, superando los problemas de inmunosupresión ”, dijo Kwong.

En el estudio anterior, los investigadores no trataron clínicamente los tumores, pero lo están haciendo ahora con el nuevo trabajo. Para generar calor en el tumor de un ratón, emitieron pulsos de láser desde fuera del cuerpo del animal, en el lugar donde se encontraba el tumor.Las nanovarillas de oro que se envían al tumor convierten las ondas de luz en calor moderado y localizado, elevando la temperatura a 40-42 Celsius 104-107.6 F, lo suficiente para activar el interruptor de encendido de las Células T, pero no tantocaliente que dañaría el tejido sano o las células T. Una vez encendidas, las células se ponen a trabajar, aumentando la expresión de las proteínas que combaten el cáncer.

La verdadera novedad, dijo Kwong, fue la ingeniería genética de células T CAR de grado clínico, algo en lo que el equipo trabajó durante los últimos tres años. Ahora, además de un interruptor que responde al calor, los investigadores han agregado algunosactualiza a las células T, recableándolas para producir moléculas que estimulen el sistema inmunológico.

La producción localizada de estas potentes proteínas diseñadas citocinas y Engagers de células T biespecíficas debe controlarse con precisión.

"Estas proteínas que combaten el cáncer son realmente buenas para estimular las células CAR T, pero son demasiado tóxicas para ser utilizadas fuera de los tumores", dijo Kwong. "Son demasiado tóxicas para ser administradas sistémicamente. Pero con nuestro enfoque podemoslocalizar estas proteínas de forma segura. Obtenemos todos los beneficios sin los inconvenientes ".

El último estudio muestra que el sistema curó el cáncer en ratones, y el enfoque del equipo no solo redujo los tumores sino que evitó la recaída, lo que es fundamental para la supervivencia a largo plazo. Otros estudios profundizarán en la adaptación adicional de las células T, así como en cómo el calordepositarse en el sitio del tumor. Se utilizó un láser suave para calentar el sitio del tumor. Ese no será el caso cuando la tecnología pase a los estudios en humanos.

"Usaremos ultrasonido enfocado, que es completamente no invasivo y puede apuntar a cualquier lugar del cuerpo", dijo Kwong. "Una de las limitaciones del láser es que no penetra mucho en el cuerpo. Entonces, si tiene un tumor maligno profundamente arraigado, eso sería un problema. Queremos eliminar los problemas ".

Referencia : Miller IC, Zamat A, Sun LK, et al. Actividad intratumoral mejorada de las células CAR T diseñadas para producir inmunomoduladores bajo control fototérmico. Nat Biomed Eng . 2021: 1-12. Doi: 10.1038 / s41551-021-00781-2

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