14 de septiembre de 2024
El avance en la inmunoterapia que duplica la eficacia de las células T para combatir el cáncer
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Los científicos del Instituto Weizmann de Israel desarrollaron un nicho inmunológico sintético que mejora la eficacia de las células T. El avance abre la puerta a mejorar los tratamientos
>*Este contenido fue producido por expertos del Instituto Weizmann de Ciencias, uno de los centros más importantes del mundo de investigación básica multidisciplinaria en el campo de las ciencias naturales y exactas, situado en la ciudad de Rejovot, Israel.
Aunque el sistema inmunológico tiene un gran potencial para luchar contra el cáncer, hasta ahora el éxito de estos tratamientos ha sido limitado.
Geiger comenzó esta investigación hace unos 10 años, junto con su colega, el profesor Nir Friedman, que falleció en 2021. Trabajando con la Dra. Shimrit Adutler-Lieber, crearon un “nicho inmunológico sintético”, un entorno molecular artificial formado por dos proteínas que habían seleccionado cuidadosamente basándose en la inspiración del sistema inmunológico natural, que hizo que las células que matan el cáncer que crecían en este entorno se reprodujeran más rápido y mantuvieran e incluso mejoraran sus capacidades de eliminación.
Para promover la aplicación de sus hallazgos hacia un posible uso en la práctica médica, Geiger y Friedman continuaron investigando los mecanismos moleculares responsables de las propiedades únicas de su nicho inmunológico sintético.En el estudio, dirigido por la Dra. Sofi Yado del grupo del profesor Geiger, también participaron Rawan Zoabi (también del grupo de Geiger), la Dra. Shlomit Reich-Zeliger del grupo de Friedman y la Dra. Bareket Dassa del Departamento de Instalaciones Básicas de Ciencias de la Vida de Weizmann.
“El tratamiento basado en inmunoterapia celular ha producido resultados muy prometedores y tiene un gran potencial para combatir el cáncer”, afirma Geiger.
“En nuestra investigación inicial, logramos desarrollar un nicho de este tipo, pero los mecanismos moleculares que desencadenaba dentro de las células inmunes seguían siendo un misterio. El estudio actual se ocupa de los procesos que ocurren en las células T después de su encuentro con el nicho sintético. Proporciona información sobre los procesos moleculares clave que regulan el equilibrio entre la proliferación de células T asesinas y su capacidad para matar eficazmente las células cancerosas objetivo”.Para responder al nicho, las células T primero deben ser activadas. En este nuevo estudio, los científicos compararon una activación “específica” de las células T, realizada mediante la exposición a una proteína derivada de la superficie de las células cancerosas, con una activación “inespecífica” de las células T, que se realizó mediante anticuerpos que se unen a los receptores de estas células.
Los investigadores descubrieron que la tasa de división de las células T de ratón que se sometieron a una activación no específica fue significativamente menor que la de las células que se sometieron a una activación específica. El nicho inmunológico mejoró la situación, de modo que en el pico de la etapa posterior a la activación, la población de células T aumentó de tres a cinco veces en comparación con las células T que no se habían sometido a un tratamiento de nicho similar. Por lo tanto, era evidente que el nicho inmunológico contribuye de hecho a una mayor tasa de expansión, pero el efecto de la estimulación del nicho sobre el poder destructor de las células seguía sin estar claro.Para obtener una medida cuantitativa del poder destructor de las células, los investigadores documentaron la batalla entre los “guerreros” del sistema inmunológico y las células cancerosas, utilizando videos time-lapse creados con un microscopio a intervalos específicos. Observaron que durante la primera etapa, el poder destructor de las células que se activaron de forma inespecífica y proliferaron más lentamente era mayor que el de las células que se habían activado de forma específica, un hallazgo que sugería una relación inversa entre la división rápida de las células T y su capacidad para matar eficazmente las células cancerosas.
Sin embargo, cuatro días después de la estimulación, el nicho inmunológico sintético comenzó a tener el efecto opuesto en las células que se activaron con ambos métodos. Las células específicamente activadas, que tienden a perder su poder destructor alrededor de cuatro días después de la activación, debido al agotamiento que se atribuye a su rápida tasa de división, emergieron del nicho con su capacidad destructora intacta. Por lo tanto, los científicos decidieron que para las células T específicamente activadas, el cuarto día es la ventana óptima, en la que las células no solo se dividen rápidamente, sino que también mantienen su alto poder destructor.A continuación, los investigadores exploraron los mecanismos moleculares por los que el nicho inmunitario afectaba a la interacción entre la tasa de división y la capacidad de destrucción de las células durante las distintas ventanas de tiempo óptimas. Uno de sus descubrimientos fue que durante el “período de supresión” de los días cuatro a seis, las células estimuladas por el nicho inmunitario conservaron inesperadamente altos niveles de componentes celulares asociados con la maquinaria de destrucción, lo que sugiere que el sistema de destrucción todavía estaba allí, aunque apagado.
Sólo el día siete, cuando el rendimiento de las células era máximo, se produjo una caída brusca en la expresión de los componentes de agotamiento celular y se restableció la capacidad de destrucción de las células. Las células específicamente activadas, por otro lado, mostraron una prominencia prolongada de los componentes celulares asociados con la maquinaria de destrucción en su ventana de tiempo efectiva del día cuatro.“El tratamiento basado en inmunoterapia celular ha producido resultados muy prometedores y tiene un gran potencial para combatir el cáncer”, afirma Geiger.
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