La inmunoterapia contra el cáncer, que utiliza medicamentos para estimular las células inmunitarias del cuerpo a atacar los tumores, se presenta como una alternativa prometedora para tratar diversas formas de cáncer. Sin embargo, su efectividad es limitada en ciertos tipos de tumores, como el cáncer de ovario.
Con el objetivo de mejorar la respuesta inmunitaria, investigadores del MIT han desarrollado nuevas nanopartículas capaces de entregar una molécula inmunoestimulante conocida como IL-12 directamente a los tumores ováricos. Esta combinación, administrada junto con fármacos de inmunoterapia denominados inhibidores de puntos de control, permite que el sistema inmunológico inicie un ataque eficaz contra las células cancerosas.
En un estudio realizado con un modelo murino de cáncer de ovario, los científicos demostraron que este tratamiento combinado podía eliminar más del 80% de los tumores metastásicos en los ratones. Además, cuando posteriormente se inyectaron más células cancerosas para simular una recaída tumoral, las células inmunitarias recordaron las proteínas tumorales y lograron eliminarlas nuevamente.
Nueva estrategia para combatir el cáncer
“Lo realmente emocionante es que podemos administrar IL-12 directamente en el espacio tumoral. Gracias al diseño de este nanomaterial, hemos logrado engañar al cáncer para que estimule a las células inmunitarias a armarse contra él”, afirmó Paula Hammond, profesora del MIT y miembro del Koch Institute for Integrative Cancer Research.
Hammond y Darrell Irvine, profesor de inmunología y microbiología en el Scripps Research Institute, son los autores principales del nuevo estudio publicado en la revista Nature Materials. El autor principal del trabajo es Ivan Pires, quien actualmente realiza un postdoctorado en Brigham and Women’s Hospital.
Desbloqueando la respuesta inmune
Los tumores suelen expresar y secretar proteínas que suprimen las células inmunitarias, creando un microambiente donde la respuesta inmune se ve debilitada. Las células T son uno de los principales actores que pueden eliminar células tumorales, pero frecuentemente son bloqueadas por las propias células cancerosas y no logran atacar el tumor. Los inhibidores de puntos de control son tratamientos aprobados por la FDA diseñados para liberar esas restricciones del sistema inmunitario.
Aunque en algunos tipos de cáncer, como ciertos melanomas y cánceres pulmonares, eliminar estas restricciones puede ser suficiente para activar la respuesta inmune, en el caso del cáncer ovárico existen múltiples mecanismos que lo suprimen. Por ello, los inhibidores por sí solos no suelen ser suficientes.
“El problema con el cáncer de ovario es que nadie está pisando el acelerador. Así que incluso si quitas los frenos, nada sucede”, comentó Pires.
Una solución innovadora: IL-12
La IL-12 representa una forma efectiva de “pisar el acelerador”, potenciando a las células T y otros componentes del sistema inmune. Sin embargo, las dosis elevadas necesarias para lograr una respuesta robusta pueden provocar efectos secundarios debido a inflamaciones generalizadas. Estos efectos incluyen síntomas similares a los gripales (fiebre, fatiga) e incluso complicaciones severas como toxicidad hepática.
En un estudio realizado en 2022, el laboratorio de Hammond desarrolló nanopartículas capaces de entregar IL-12 directamente a las células tumorales. Esto permite administrar dosis mayores sin experimentar los efectos adversos típicos asociados con inyecciones directas del fármaco. No obstante, estas partículas liberaban su contenido demasiado rápido tras alcanzar el tumor.
En esta nueva investigación, se modificaron las partículas para que liberaran IL-12 gradualmente durante aproximadamente una semana mediante un nuevo enlace químico. “Con nuestra tecnología actual optimizamos esa química para lograr una tasa de liberación más controlada”, explicó Pires.
Tumores en retroceso gracias a la nanotecnología
Las nanopartículas consisten en pequeñas gotas lipídicas con moléculas de IL-12 adheridas a su superficie. Para asegurar su llegada al lugar adecuado, están recubiertas con un polímero llamado poliglutamato (PLE), lo cual les permite dirigirse específicamente hacia las células tumorales ováricas. Una vez alcanzado el tumor, estas partículas se adhieren a la superficie celular y liberan su carga lentamente mientras activan las células T cercanas.
Las pruebas realizadas en ratones mostraron que estas partículas cargadas con IL-12 podían reclutar y estimular efectivamente a las células T encargadas de atacar los tumores. En modelos metastásicos utilizados durante estos estudios, se observaron tumores no solo en los ovarios sino también en otras partes del abdomen e incluso en tejidos pulmonares.
Primero probaron las nanopartículas solas y lograron eliminar tumores en aproximadamente un 30% de los ratones tratados. Posteriormente, al combinar este tratamiento con inhibidores de puntos de control, más del 80% de los ratones fueron curados incluso utilizando modelos resistentes tanto a la inmunoterapia como a la quimioterapia convencional utilizada para tratar este tipo de cáncer.
Perspectivas futuras y desarrollo tecnológico
A menudo se trata a pacientes con cáncer ovárico mediante cirugía seguida por quimioterapia; aunque esto puede resultar efectivo inicialmente, muchas veces quedan células cancerosas que pueden dar lugar a nuevos tumores. Establecer una memoria inmune sobre las proteínas tumorales podría ayudar a prevenir esa recurrencia.
En este estudio específico, cuando se inyectaron células tumorales en ratones curados cinco meses después del tratamiento inicial, sus sistemas inmunitarios aún pudieron reconocerlas y eliminarlas eficientemente.
"No observamos que las células cancerosas puedan volver a desarrollarse en esos ratones", concluyó Pires sobre la memoria inmune generada durante el tratamiento.
A medida que avanzan sus investigaciones, los científicos colaboran con el Deshpande Center for Technological Innovation del MIT para crear una empresa destinada al desarrollo adicional de esta tecnología basada en nanopartículas. Un estudio reciente publicado por Hammond reportó un nuevo enfoque manufacturero que podría facilitar la producción masiva de este tipo innovador de nanopartícula.
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