Nanopartículas que reprograman las defensas desde dentro: el experimento que apunta a una alternativa a las CAR-T

   MADRID, 12 Mar. (Agencias) –

   Científicos de Johns Hopkins Medicine (Estados Unidos) afirman haber desarrollado una versión simplificada de nanopartículas biodegradables que pueden «educar» al sistema inmunitario para que encuentre y destruya células patógenas en todo el cuerpo.

El estudio, publicado en ‘Science Advances’, supone un avance en el campo de la ingeniería de células inmunitarias dentro del propio cuerpo del paciente para combatir el cáncer y las enfermedades autoinmunes, como el lupus, entre otras afecciones.

   Las células inmunitarias modificadas se han utilizado con éxito para tratar diversos cánceres de la sangre mediante células CAR-T, o células T con receptores de antígenos quiméricos. El tratamiento consiste en extraer células T inmunitarias de la propia sangre del paciente y modificarlas en el laboratorio para que adquieran una capa de receptores en su superficie que reconoce y destruye las células cancerosas.

Sin embargo, el proceso de extraer células sanguíneas de los pacientes y modificarlas individualmente fuera del cuerpo es costoso e ineficiente, según los investigadores.

   En el informe sobre los nuevos estudios, financiado por los Institutos Nacionales de Salud, los investigadores dicen que sus nanopartículas fueron diseñadas para viajar y estimular las células T inmunes que combaten enfermedades, las cuales, a su vez, buscan y destruyen otras células del sistema inmunológico llamadas células B, la fuente de enfermedades como el lupus y los cánceres de la sangre, incluida la leucemia y el linfoma.

   Los investigadores describen su nanopartícula como compuesta de polímeros, que son cadenas de moléculas llamadas unidades de éster que se biodegradan en agua. La superficie de la nanopartícula está decorada con dos componentes principales: moléculas de anticuerpos antiCD3 y antiCD28 que ayudan a las nanopartículas a encontrar y estimular las células T. Otros investigadores han desarrollado recientemente nanopartículas lipídicas con cinco componentes. Las nanopartículas de Johns Hopkins tienen un diseño más simple que requiere solo tres componentes. Las nanopartículas contienen una carga de material genético llamada ARNm, códigos moleculares que instruyen a las células T a expresar receptores en su superficie que detectan las células B causantes de cáncer y lupus.

   El estudio actual muestra que 24 horas después de inyectar las nanopartículas en ratones sanos, el 95% de las células B objetivo se agotaron en la sangre circulante y aproximadamente el 50% de las células B fueron destruidas en el bazo de todos los ratones.

   Tras una semana, las células B en la sangre recuperaron aproximadamente el 50% de su cantidad original. «Estos experimentos tuvieron éxito con una sola dosis de nanopartículas, y una ventaja de usar una terapia disponible comercialmente es su potencial de fabricación escalable y amplia accesibilidad, mientras que las terapias CAR-T actuales son muy costosas y requieren mucho tiempo», aporta el doctor Jordan Green, profesor de Ingeniería Biomédica en la Facultad de Medicina de la Universidad Johns Hopkins.

   Green afirma que las nanopartículas funcionan de forma gradual, de forma similar a como los cohetes que viajan al espacio exterior funcionan por etapas para despegar, activar los propulsores, desacoplarlos y, finalmente, entregar la carga. En el caso de las nanopartículas, los científicos diseñaron naves espaciales para buscar células T, estimular su activación y multiplicación, atravesar la pared celular hacia las células T y luego degradarse para entregar una carga de ARNm.

   Los científicos crearon una combinación de dos moléculas (antiCD3 y antiCD28) que ayudan a las nanopartículas a encontrar y adherirse a las células T. Descubrieron que las nanopartículas degradables funcionaban tan bien como las perlas magnéticas comerciales diseñadas para adherirse a las células T en investigaciones de laboratorio, pero además eran capaces de penetrar en las células T para rediseñarlas desde dentro.

   En un estudio anterior, Green y sus colaboradores descubrieron que aproximadamente el 10% de las nanopartículas desarrolladas en Johns Hopkins escapan con éxito de los compartimentos de degradación de la célula para entregar su sensible carga genética, en comparación con el 1% o 2% de otras nanopartículas que se degradan inmediatamente y se expulsan de la célula.

    En el estudio actual, los científicos observaron que las nanopartículas se degradan y liberan su contenido de ARNm en unas pocas horas en los ratones. Green y sus colaboradores Johns Hopkins han sido recientemente nombrados colaboradores por la compañía de biotecnología ImmunoVec en una subvención de más de 40 millones de dólares de una agencia federal, la Agencia de Proyectos de Investigación Avanzada para la Salud, para desarrollar estas herramientas de ingeniería celular.

   Los investigadores dicen que el equipo de investigación de Johns Hopkins pretende seguir refinando las nanopartículas, adaptándolas mejor a las células B enfermas y capaces de aumentar o disminuir la cantidad de estimulación de las células T.

   Esta investigación fue apoyada por el Centro de Inmunoingeniería Traslacional Johns Hopkins, un Centro Nacional de Imágenes Biomédicas y Bioingeniería que está innovando biotecnologías para modular el sistema inmunológico.

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