CIENCIA. Perlitas implantadas en ratones eliminan tumores en una semana

cáncer, tumores malignos, interleucina

 

Bioingeniero Omid Veiseh con implantes anticancerígenos en forma de perlas desarrollados en la Universidad de Rice. Jeff Fitlow/Universidad de Rice

Entre los muchos desafíos en el tratamiento de tumores está la dificultad de llevar los medicamentos contra el cáncer a los lugares correctos y en las cantidades correctas. 

Un nuevo tipo de implante desarrollado en la Universidad de Rice aborda estos dos problemas, llevando la maquinaria celular necesaria para producir y administrar dosis continuas de compuestos anticancerígenos, y haciéndolo con tal potencia que eliminaron el 100 por ciento de los tumores de ovario en ratones en el espacio de una semana.

Los bioingenieros detrás de esta nueva y prometedora forma de tratamiento de inmunoterapia para el cáncer lo describen como una "fábrica de medicamentos", ya que una vez que está en su lugar, puede seguir generando los compuestos necesarios para extirpar los tumores por sí solo. Los implantes consisten en diminutas cuentas del tamaño de la cabeza de un alfiler, que se empaquetan con células cuidadosamente seleccionadas y se encierran dentro de una capa protectora.

Las células dentro de estas perlas están diseñadas para producir un compuesto natural llamado interleucina-2, una citocina que hace que los glóbulos blancos entren en acción para combatir el cáncer. Estas perlas se pusieron a prueba por primera vez en experimentos de laboratorio que las colocaron junto a tumores dentro de un peritoneo, una membrana que forma el revestimiento de la cavidad abdominal. Aquí, se demostró que las fábricas de medicamentos generan selectivamente una concentración de interleucina-2 dentro de los tumores, sin afectar a otros lugares.


La bioingeniera de la Universidad de Rice, Amanda Nash, trabaja en un nuevo tipo de tratamiento contra el cáncer descrito como una "fábrica de medicamentos". Jeff Fitlow/Universidad de Rice


Luego siguieron experimentos en modelos de ratón de cáncer de ovario avanzado y cáncer colorrectal. Nuevamente, las perlas funcionaron excepcionalmente bien, erradicando tumores en los roedores en tan solo seis días. Es importante destacar que solo administraron altas concentraciones de los medicamentos en el sitio del tumor y una exposición limitada en otros lugares, evitando el riesgo de toxicidad para las células sanas.

“Solo administramos una vez, pero las fábricas de medicamentos siguen produciendo la dosis todos los días, donde se necesita hasta que se elimine el cáncer”, dijo Omid Veiseh, profesor asistente de bioingeniería. “Una vez que determinamos la dosis correcta, cuántas fábricas necesitábamos, pudimos erradicar los tumores en el 100 por ciento de los animales con cáncer de ovario y en siete de los ocho animales con cáncer colorrectal”.

La cubierta protectora juega un papel importante en el funcionamiento de las fábricas de medicamentos, y no solo para mantener seguros sus contenidos. Esta carcasa está hecha de materiales que el sistema inmunitario reconoce como extraños, pero solo como una amenaza que debe ser tratada después de un cierto período de tiempo. Esto asegura que el tratamiento no continúe indefinidamente.

Observaron que las reacciones a cuerpos extraños apagaron de forma segura y sólida el flujo de citoquinas de las cápsulas en 30 días. También demostraron que se podía administrar con seguridad un segundo curso de tratamiento en caso de que fuera necesario en la clínica.


Los autores del estudio Amanda Nash y Omid Veiseh con sus perlas de "fábrica de medicamentos" recientemente desarrolladas. Jeff Fitlow/Universidad de Rice

Cuando se propusieron diseñar estas fábricas de medicamentos, los científicos tuvieron cuidado de usar solo componentes que ya habían demostrado ser seguros para su uso en el cuerpo humano. La interleucina-2 también es un tratamiento para el cáncer aprobado por la FDA, y el equipo dice que esta nueva tecnología es capaz de inducir una respuesta inmunitaria más fuerte que los tratamientos existentes debido a su capacidad para administrar altas concentraciones directamente en los sitios del tumor.

Según el equipo, la tecnología podría adaptarse para usarse contra otros tipos de cáncer empaquetando las perlas con diferentes tipos de células para inducir diferentes respuestas inmunitarias. Dicen que el tratamiento podría estar listo para ensayos clínicos en humanos a lo largo de 2022.

Fuente: Revista Science Advances .

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