La nueva herramienta aprovecha las células inmunes de los tumores para combatir efectivamente el cáncer

Los científicos del noroeste han desarrollado una nueva herramienta para aprovechar las células inmunes de los tumores para combatir el cáncer de manera rápida y efectiva, publicada en la revista Nature Biomedical Engineering.

Sus hallazgos mostraron una contracción dramática en tumores en ratones en comparación con los métodos de terapia celular tradicionales.Con un nuevo dispositivo microfluídico que podría imprimirse en 3D, el equipo se multiplicó, clasificó y cosechó cientos de millones de células, recuperando un 400 por ciento más de las células que comen tumores que los enfoques actuales.

La mayoría de los tratamientos para el cáncer involucran productos químicos tóxicos y sustancias extrañas, que causan efectos secundarios dañinos y debilitan la respuesta inmune del cuerpo.El uso de tejido del propio cuerpo puede eliminar los efectos secundarios y el riesgo de rechazo, y muchas terapias de enfermedad en la medicina regenerativa y el tratamiento del cáncer han ganado tracción en la clínica.Pero a veces las ruedas se deslizan.

"Las personas se han curado en la clínica de melanoma avanzado a través del tratamiento con sus propias células inmunes que fueron extraídas del tejido tumoral", dijo Shana Kelley, PhD, pionera en biotecnología traslacional y autora correspondiente en el documento."El problema es que, debido a la forma en que se cosechan las células, solo funciona en un número muy pequeño de pacientes".

Kelley es el profesor de química e ingeniería biomédica de Neena B. Shwartz en la Facultad de Artes y Ciencias de Weinberg y la Escuela de Ingeniería McCormick, y profesor de bioquímica y genética molecular en Feinberg.

Las células de interés, llamadas linfocitos infiltrantes de tumores (TIL), son células inmunes naturales que invaden el tejido tumoral al involucrar a las células en forma de combate mano a mano que se parece a alguien que usa insecticida en una hierba.Pero, en este escenario, los investigadores anteriores han estado atacando a las malezas con un Canal de productos químicos a medias.

Este es el caso en las terapias celulares utilizadas en las clínicas hoy en día, donde se usa una mezcla de células "agotadas" e "ingenuas" para tratar tumores.Después de extraerse del tejido, las células se cultivan en laboratorios lejos de los pacientes de los que se cosecharon.Cuando se han multiplicado y están listos para volver a colocarse en el cuerpo, muchas de las células están agotadas e incapaces de luchar, habiendo estado en el tumor durante demasiado tiempo.

Reunir a los mejores luchadores

Utilizando una nueva tecnología llamada orientación de afinidad microfluídica de células infiltrantes (MATY), los investigadores pueden identificar qué células son más activas a través de técnicas de clasificación de células habilitadas con nanotecnología.En el documento, los científicos usaron Matic para encontrar lo que los autores llamaron la "población de Oro de los Oro" de las células, produciendo resultados dramáticos para la población de ratones que estaban viendo.Los tumores en ratones se redujeron drásticamente, y en algunos ratones desaparecieron por completo, produciendo una gran mejora en las tasas de supervivencia en comparación con los métodos de recuperación más tradicionales.

Tecnología reproducible y accesible

Debido a que la tecnología de su equipo es pequeña y fácilmente reproducible, Kelley dijo que sería factible llevar el dispositivo impreso en 3D a la configuración del hospital, en lugar de limitarlo a un laboratorio.Llevar la terapia celular más cerca de los pacientes reduciría drásticamente los costos de investigación y desarrollo y, en última instancia, entregar el tratamiento a más personas.

Kelley se unió a Northwestern en agosto de la Universidad de Toronto y ha seguido estudiando cómo su plataforma podría avanzar en los tratamientos contra el cáncer.Ahora, está usando el dispositivo para buscar los mismos tipos de TIL en muestras de sangre, lo que eliminaría la necesidad de cirugía para eliminar un pequeño trozo de tumor antes de esta forma de tratamiento.

Kelley también ha lanzado una pequeña empresa para comercializar sus dispositivos y planes para trabajar con socios de la industria y colaboradores en Northwestern para continuar expandiendo los casos de uso para la herramienta.La plataforma en sí se ha utilizado en todas las aplicaciones, principalmente para el análisis y la medición de células raras en el cuerpo.

"Cuando asumimos el desarrollo de una nueva tecnología, generalmente terminamos con un martillo y luego debemos buscar un clavo", dijo Kelley."Nos presentaron problemas en la terapia celular, e inmediatamente fue evidente que este era un ajuste perfecto".

El autor principal del estudio, el estudiante de doctorado Daniel Wang, se unirá a Northwestern de la Universidad de Toronto como miembro postdoctoral y planea continuar desarrollando nuevas soluciones para la terapia celular en los laboratorios del Grupo Kelley en el campus de Chicago.

Kelley también es miembro del Instituto Internacional de Nanotecnología (IIN), el Instituto de Procesos de Life de la Vida, el Instituto Simpson Querrey para Bionanotecnología y el Centro Integral de Cáncer Robert H. Lurie de la Universidad Northwestern.

El estudio fue financiado por los Institutos Canadienses de Investigación de Salud (número de subvención FDN-148415) y el Programa de Proyectos de Investigación de Salud Colaborativa.La investigación fue parte de la Iniciativa de Medicina de Diseño de la Universidad de Toronto, que recibe fondos del Fondo de Excelencia en Investigación de Canadá.