Investigadores de Mayo Clinic desarrollan nanopartícula que encoge al tumor para combatir el cáncer y evitar recurrencia
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JACKSONVILLE, Florida: Un equipo investigativo de Mayo Clinic desarrolló un nuevo tipo de nanopartícula contra el cáncer que encoge a los tumores del cáncer de mama y simultáneamente evita la recurrencia del mal. En el estudio, publicado en Nature Nanotechnology, se observó una reducción 70 a 80 por ciento en el tamaño de los tumores de los ratones inyectados con la nanopartícula. Lo más importante fue que los ratones tratados con estas nanopartículas mostraron resistencia a la futura recurrencia del tumor, incluso después de exponerlos a células cancerosas un mes más tarde.
Los resultados muestran que la nanopartícula recién creada provocó potentes respuestas inmunitarias contra el tumor del cáncer de mama HER2 positivo. Es bien sabido que el cáncer de mama con los mayores niveles de la proteína HER2 crece agresivamente y se disemina más rápido que los que no tienen la mutación.
“En este estudio prototipo, fue asombroso descubrir que los animales tratados con estas nanopartículas mostraron un efecto duradero contra el cáncer. A diferencia de las inmunoterapias anticancerígenas existentes que apuntan solo hacia una parte del sistema inmunitario, este nanomaterial creado a medida se involucró activamente con todo el sistema inmunitario para eliminar a las células cancerosas, lo que dio pie a que el cuerpo cree su propio sistema de recordación para minimizar la recurrencia. Estas nanomedicinas pueden ampliarse para atacar diferentes tipos de cáncer y otras enfermedades de los humanos, incluido trastornos neurodegenerativos y neurovasculares”, comenta la Dra. Betty Y. S. Kim (doctora en medicina e investigación), principal investigadora, neurocirujana y neurocientífica especializada en tumores cerebrales de la sede de Mayo Clinic en Florida.
El equipo de la Dra. Kim desarrolló la nanopartícula, a la cual ella bautizó con el nombre de “captadora multivalente, biespecífica y nano-bioconjugada”, y cuya tecnología se patentó con Mayo Clinic Ventures, rama comercial de Mayo Clinic. La nanopartícula está recubierta de anticuerpos que apuntan contra el receptor del HER2, molécula común que se encuentra en 40 por ciento del cáncer de mama. Además, está recubierta por moléculas que captan dos facetas distintas del sistema inmunitario. La nanopartícula se enfoca en el tumor en cuanto reconoce al HER2 y luego ayuda a las células inmunitarias a identificar a las células tumorales para atacarlas.
Las moléculas adheridas a la nanopartícula aceleran a las células no específicas encargadas de la limpieza del cuerpo (conocidas como macrófagos y fagocitos) y pertenecientes al sistema inmunitario para atrapar y destruir todo material extraño. El diseño de la nanopartícula provoca el aparecimiento en abundancia de estas células que se deshacen de las células cancerosas. Luego, estas células de limpieza pueden informar sobre las células cancerosas a las altamente especializadas células T del sistema inmunitario a fin de que ayuden a erradicar a las células cancerosas restantes, y simultáneamente mantienen el recuerdo de esas células para evitar la recurrencia del cáncer. El establecimiento de un recuerdo de lucha contra la enfermedad en las células es lo que hace a la nanopartícula similar a la vacuna contra el cáncer. En última instancia, las propias células corporales se vuelven capaces de reconocer y destruir los tumores recurrentes.
Desde finales de 1990, el campo de la nanomedicina se ha enfocado en el desarrollo de las nanopartículas como simples vehículos para el transporte de fármacos que pueden propulsar la quimioterapia a los tumores. El inconveniente es que el cuerpo tiende a eliminar a las partículas antes de que alcancen su destino.
“Nuestro estudio constituye un novedoso concepto en el diseño de la nanomedicina porque puede interactuar activamente con las células inmunitarias del cuerpo y modular sus funciones para tratar las enfermedades humanas. El estudio evolucionó a partir de los últimos desarrollos en la inmunoterapia contra el cáncer, los cuales han tenido éxito en el tratamiento de algunos tipos de cáncer, aunque la mayor parte de la inmunoterapia desarrollada hasta la fecha no aprovecha el poder de todo el sistema inmunitario. Desarrollamos una nueva plataforma que alcanza a las células tumorales y al mismo tiempo recluta abundantes células de limpieza para obtener una potente respuesta inmunitaria”, explica la Dra. Kim.
Los futuros estudios de laboratorio explorarán la capacidad de la nanopartícula de evitar a largo plazo la recurrencia de los tumores, incluido metástasis en lugares distantes al tumor primario. Más aún, la nanopartícula tiene un diseño modular, lo que significa que puede llevar moléculas para combatir otros tipos de enfermedades. “Ese método quizás abra nuevas puertas para el diseño de novedosas inmunoterapias basadas en la nanomedicina”, añade la doctora.
Otros autores del estudio son:
- Christina von Roemeling, estudiante de posgrado en la Escuela de Posgrado en Ciencias Biomédicas de Mayo Clinic
- Dra. Yaqing Qie (doctora en investigación) de Mayo Clinic
- Dr. Xiujie Liu (doctor en investigación) de Mayo Clinic
- Dr. Yuanxin Chen (doctor en investigación) de Mayo Clinic
- Dr. Guojun Bu, (doctor en investigación) de Mayo Clinic
- Dr. Keith Knutson, (doctor en investigación) de Mayo Clinic
- Dr. Robert Wharen Jr. (doctor en medicina) de Mayo Clinic
- Dr. Hengfeng Yuan (doctor en medicina e investigación), primer autor, Universidad Fudan en Shanghái, China.
- Yifan Wang, estudiante de posgrado en el Centro Oncológico M. D. Anderson de la Universidad de Texas
- Dra. Kyuson Yun, (doctora en investigación) del Instituto de Investigación Methodist en Houston
Este estudio realizado en varias instituciones se desarrolló con la colaboración del Dr. Wen Jiang (doctor en medicina e investigación) del Departamento de Oncología Radiológica del Centro M. D. Anderson de la Universidad de Texas.
El trabajo contó con el apoyo del Departamento de Neurocirugía de la sede de Mayo Clinic en Florida, del Fondo James C. y Sarah K. Kennedy para Investigación en Enfermedades Neurodegenerativas de la sede de Mayo Clinic en Florida, del Fondo Jorge y Leslie Bacardi para Medicina Regenerativa en Florida, del Centro para Medicina Regenerativa de Mayo Clinic, del Premio Robin L. y Louis V. Gerstner Jr. al desarrollo profesional en Medicina Personalizada, del Premio Helene Houle al desarrollo profesional en Investigación para Cirugía Neurológica, del Fondo para el director de programa de Medicina Neurorregenerativa del Centro para Medicina Regenerativa, de la Iniciativa de la Medicina Regenerativa para investigación neuro-oncológica, del Consejo de Becas de China, así como con la generosa ayuda de los señores Richard D. y Darlene R. DeMars y de los señores David U. y Frances S. Strawn.
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