Crean un circuito genético que detecta y mata tumores
El chip sintético hecho por expertos del MIT se activa al detectar marcadores de que una célula es cancerosa para que la ataque el sistema inmunológico
Investigadores del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT, por su sigla en inglés), desarrollaron un circuito genético sintético que activa el sistema inmunológico del cuerpo para atacar cánceres solo cuando detecta dos marcadores específicos de esa enfermedad, informaron en un artículo publicado en la revista Cell. “Hay muchos datos clínicos recientemente que sugieren que si puedes estimular el sistema inmunológico de la manera correcta se logra que reconozca el cáncer”, señaló en un comunicado Timothy Lu, jefe del Grupo de Biología Sintética en el Laboratorio de Investigación de Electrónica del MIT.
Se considera que la inmunoterapia tiene un potencial considerable en la lucha contra algunos tipos de cáncer y el enfoque ha demostrado éxito en varios ensayos clínicos; sin embargo, el uso de inmunoterapia permanece limitado por la escasez de antígenos específicos de tumores, que son las sustancias que pueden desencadenar una respuesta del sistema inmune a una neoplasia en particular, aclaró el experto.
Distingue neoplasias
Un problema de muchos tratamientos convencionales es que no distinguen células enfermas de sanas, mientras que las inmunoterapias sí lo hacen, pero no tienen éxito en todos los casos, incluso en las pruebas más exitosas, entre 30 y 40 por ciento de pacientes responde, aseguró Lu. “Nuestra creencia es que existe la necesidad de desarrollar inmunoterapias mucho más específicas y concretas que funcionen localmente en el sitio del tumor, en lugar de intentar tratar todo el cuerpo de manera sistémica”, señaló el científico.
Como resultado, hay un interés por desarrollar terapias combinadas en las que se utilicen tratamientos diferentes, pero complementarios, para estimular la respuesta inmune.
Lu ejemplificó que si se usa un tipo de inmunoterapia para eliminar una señal inhibidora producida por un cáncer y el tumor responde regulando una segunda señal, se puede utilizar otra terapia para apuntar también a esa segunda señal. “Queremos producir múltiples inmunoterapias de un solo paquete y, por tanto, ser capaces de estimular el sistema inmunológico de múltiples maneras”, agregó.
Para hacer esto, Lu y otros especialistas como los posdoctorados del MIT Lior Nissim (autor principal del estudio en Cell) y Ming-Ru Wu, así como a los investigadores Adina BinderNissim y Erez Pery, construyeron el circuito genético codificado en ADN diseñado para distinguir las células cancerosas de las sanas y que puede personalizarse para responder a diferentes tipos de tumores, pues se basa en las simples puertas de AND que se usan en la electrónica.
Las células cancerosas difieren de las normales en el perfil de su expresión génica; entonces, los investigadores desarrollaron promotores sintéticos con secuencias de ADN diseñadas para iniciar la respuesta del sistema inmunológico solo en las células cancerosas.
Cómo funciona
El biochip se entrega a las células en el área afectada del cuerpo usando un virus y los promotores sintéticos están diseñados para unirse a ciertas proteínas que están activas solo en las células tumorales, haciendo que dichos promotores se activen. “Solo cuando se activan dos de estos promotores de cáncer, el circuito mismo se enciende”, dice Lu. Esto permite que el circuito apunte a los tumores con mayor precisión que las terapias existentes, ya que requiere dos señales específicas del cáncer para estar presentes antes de que responda.
Una vez activado, el circuito expresa proteínas diseñadas para dirigir el sistema inmunitario hacia las células cancerosas, además de un inhibidor del sistema que tienen los tumores para frenar la actividad de las células T (encargadas de reconocer los antígenos). Cuando los investigadores probaron el circuito in vitro, descubrieron que era capaz de distinguir carcinomas de tejidos sanos.
Entonces probaron el circuito en ratones implantados con células de cáncer de ovario y demostraron que podrían desencadenar células T para buscar y matar las cancerosas sin dañar otras. Finalmente, mostraron que el circuito puede activarse fácilmente para apuntar a otro tipo de tumores.
En última instancia, los investigadores esperan que el sistema, aún en fase preclínica, también sirva contra otros padecimientos.