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Las células madre que liberan toxinas que matan el cáncer ofrecen un nuevo tratamiento para el tumor cerebral
Una nueva forma de utilizar células madre para combatir el cáncer cerebral se revela en un estudio de prueba de concepto publicado en la revista Células madre, donde los científicos describen cómo obtuvieron las células para producir y liberar toxinas que matan solo a las células tumorales.
Los investigadores manipularon genéticamente las células madre para producir y secretar toxinas que destruyen las células cancerosas del cerebro sin que ellas mismas se vean afectadas.
Liderados por el Dr. Khalid Shah, neurocientífico del Harvard Stem Cell Institute de la Universidad de Harvard en Cambridge, MA, y también del Massachusetts General Hospital (MGH) en Boston, MA, los científicos descubrieron que las células madre liberadoras de toxinas eliminaban las células cancerosas que quedaban. detrás en los cerebros de los ratones después de la eliminación del tumor.
En un trabajo recientemente publicado, el Dr. Shah mostró cómo las células madre cargadas de herpes pueden matar tumores cerebrales. En este nuevo estudio, él y sus colegas describen cómo manipularon genéticamente las células madre para producir y secretar toxinas que destruyen las células cancerosas del cerebro sin que ellas mismas se vean afectadas.
Las toxinas que producen las células madre son citotoxinas: entran y matan las células en cuestión de días al detener su capacidad de producir proteínas, lo que les impide crecer, dividirse y reproducirse.
Las citotoxinas son mortales para todas las células, pero a fines de la década de 1990, los científicos encontraron una forma de etiquetarlas para que solo ingresaran en las células cancerosas con ciertas moléculas en sus superficies. Las células normales sin las moléculas de superficie están ilesas.
El Dr. Shah, que dirige el Laboratorio de Neuroterapia e Imagen Molecular en MGH y la Escuela de Medicina de Harvard, dice:
"Las toxinas que matan el cáncer se han utilizado con gran éxito en una variedad de cánceres de la sangre, pero no funcionan tan bien en los tumores sólidos porque los cánceres no son tan accesibles y las toxinas tienen una vida media corta".
Él y sus colegas colocaron las células madre dentro de una cápsula de gel biodegradable que depositaron en el sitio del tumor después de la extracción. Esto pareció superar los problemas de los enfoques que han tratado de administrar toxinas purificadoras de cáncer en los cerebros de los pacientes, métodos que no han tenido éxito en los ensayos clínicos.
El equipo está buscando la aprobación federal para esta y otras técnicas de células madre que han desarrollado para que puedan proceder a un ensayo clínico.
Células madre genéticamente modificadas que son resistentes a la citotoxina
El Dr. Shah explica que, hace unos años, vieron cómo las células madre podían usarse para proporcionar un suministro continuo de tales toxinas terapéuticas para tratar tumores cerebrales, pero el problema era cómo hacerlo sin que las toxinas destruyeran las células madre por sí mismas.
Finalmente encontraron una forma de manipular genéticamente las células madre para que no sucumbieran a las toxinas que producían:
"Ahora, tenemos células madre resistentes a las toxinas que pueden producir y liberar medicamentos que matan el cáncer", agrega.
Para lograr esto, diseñaron células madre neurales humanas con una mutación que no permite que la toxina actúe dentro de la célula. También insertaron un código genético para que las células madre puedan producir y liberar toxinas marcadas que se dirigen a las células cancerosas.
Cuando la toxina entra en las células cancerosas objetivo, ya que no tienen la mutación protectora, finalmente dejan de funcionar y mueren. El Dr. Shah explica cómo probaron este efecto en ratones:
"Probamos estas células madre en un modelo de cáncer de cerebro clínicamente relevante, donde se resecan los tumores y luego se implantan las células madre encapsuladas en un gel en la cavidad de resección".
Supervivencia prolongada en animales con tumores cerebrales extirpados quirúrgicamente
Después de hacer todo el análisis molecular e imágenes para rastrear la inhibición de la síntesis de proteínas en los tumores cerebrales ", dice el Dr. Shah," vemos que las toxinas matan a las células cancerosas y eventualmente prolongan la supervivencia en modelos animales de tumores cerebrales resecados ".
El equipo ahora planea reunir los resultados de experimentos con células madre liberadoras de toxinas y los diferentes tipos de células madre terapéuticas que han desarrollado para refinar su método en ratones con glioblastoma, el tumor cerebral más común en adultos humanos.
El Dr. Shah espera comenzar ensayos clínicos del método dentro de 5 años.
El estudio fue financiado por los Institutos Nacionales de Salud y la Fundación James S. McDonnell.
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