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Crean bacteria tan potente inmune al cáncer

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 Jueves, Julio 11, 2019

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A través de la programación genética de las células se están creando sistemas de ingeniería que detectan y responden de manera inteligente a diversos entornos consiguiendo soluciones más específicas y eficaces en comparación con las terapias actuales basadas en moléculas

En el campo emergente de la biología sintética, el diseño de nuevos componentes y sistemas biológicos, está revolucionando la medicina. Al mismo tiempo, la inmunoterapia contra el cáncer, que utiliza las defensas inmunológicas del organismo para combatirlo, ha transformado el tratamiento en la última década, pero solo han respondido unos pocos tumores sólidos, y la terapia sistémica a menudo produce efectos secundarios significativos. 

El diseño de terapias que pueden inducir una respuesta inmune antitumoral potente dentro de un tumor sólido sin desencadenar una toxicidad sistémica ha planteado un desafío significativo.

Investigadores de Escuela de Ingeniería y Ciencias Aplicadas de la Universidad de Columbia (CUIMC), según publican en la revista Nature Medicine, están abordando este desafío al diseñar una cepa de bacterias no patógenas que pueden colonizar tumores sólidos y brindar inmunoterapias potentes de manera segura, actuando como un caballo de Troya atacando los tumores desde dentro. La terapia condujo no solo a la regresión tumoral completa en un modelo de linfoma, sino también a un control significativo de lesiones tumorales distantes no inyectadas.

“Ver a los tumores no tratados responder junto con el tratamiento de las lesiones primarias fue un descubrimiento inesperado. Es la primera demostración después de una terapia de cáncer bacteriano de lo que se denomina un efecto ‘abscopal’, señala Tal Danino, profesor asistente de ingeniería biomédica. Esto significa que podremos diseñar bacterias para cebar tumores localmente, y luego estimular el sistema inmunológico para que busque tumores y metástasis que sean demasiado pequeños para ser detectados con imágenes u otros métodos”.

El equipo combinó su experiencia en biología sintética e inmunología para diseñar una cepa de bacterias capaces de crecer y multiplicarse en el núcleo necrótico de los tumores. Cuando los números de bacterias alcanzan un umbral crítico, las ‘E. coli’ no patógenas se programan para autodestruirse, lo que permite una liberación efectiva de la terapiay evita que causen estragos en otras partes del organismo.

Posteriormente, una pequeña fracción de bacterias sobrevive a la lisis, lo que permite repetidas rondas de administración de fármacos dentro de los tumores tratados. La prueba de concepto en la programación de las bacterias se desarrolló originalmente hace unos años. En el estudio actual, los autores decidieron lanzar un nanocuerpo que se dirige a una proteína llamada CD47.

El CD47, una señal de “no comerme”, protege a las células cancerosas de ser ingeridas por células inmunes innatas como los macrófagos y las células dendríticas. Se encuentra en abundancia en la mayoría de los tumores sólidos humanos y recientemente se ha convertido en un objetivo terapéutico popular.

“Pero el CD47 está presente en otras partes del organismo, y la orientación sistémica del CD47 produce una toxicidad significativa, como lo demuestran los ensayos clínicos recientes. Para resolver este problema, diseñamos bacterias para atacar el CD47 exclusivamente dentro del tumor y evitar los efectos secundarios sistémicos del tratamiento”, agrega Sreyan Chowdhury, el autor principal del artículo.

El efecto combinado de la inflamación local inducida por bacterias dentro del tumor y el bloqueo de CD47 conduce a una mayor ingestión o fagocitosis de las células tumorales y, posteriormente, a una mayor activación y proliferación de las células T en los tumores tratados. El equipo descubrió que el tratamiento con sus bacterias diseñadas no solo eliminaba los tumores tratados, sino que también reducía la incidencia de metástasis tumorales en varios modelos.

El equipo ahora está realizando test adicionales de prueba de concepto, así como estudios de seguridad y toxicología, de sus bacterias inmunoterapéuticas diseñadas en una gama de configuraciones avanzadas de tumores sólidos.

Los resultados positivos de esas pruebas pueden conducir pronto a un ensayo clínico en pacientes

   


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