El "circuito de genes sintéticos" puede mejorar la efectividad de la inmunoterapia contra el cáncer

Los circuitos de genes sintéticos que solo desencadenan respuestas inmunes potentes y específicas de tumores cuando detectan ciertos marcadores de enfermedades pueden ayudar a las inmunoterapias a combatir el cáncer de manera más efectiva, según un nuevo estudio.
Se ha desarrollado un circuito de genes sintéticos que puede mejorar la eficacia de la inmunoterapia del cáncer.

Investigadores del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT) en Cambridge sugieren que sus circuitos codificados con ADN artificial pueden ayudar a superar algunos de los problemas que han frenado la traducción de la inmunoterapia del cáncer del laboratorio a la clínica. Informan su trabajo en un documento que se publicó recientemente en la revista Celda.

La inmunoterapia es un tipo de tratamiento prometedor, aunque relativamente nuevo, que recluta al propio sistema inmunitario del paciente para combatir el cáncer.

Hay varias formas en que puede hacer esto. Por ejemplo, puede disminuir o detener el crecimiento y la diseminación de las células tumorales, o puede ayudar al sistema inmunitario a destruirlas de manera más efectiva.

Algunas inmunoterapias ya han sido aprobadas y están en uso clínico. En 2011, por ejemplo, la Administración de Alimentos y Medicamentos (FDA) aprobó ipilimumab (Yervoy) para el tratamiento del melanoma avanzado que no se puede eliminar mediante cirugía.

Superando las limitaciones de la inmunoterapia

Sin embargo, en su estudio, los investigadores del MIT explican cómo "a pesar de su éxito en varios ensayos clínicos, la inmunoterapia del cáncer sigue siendo limitada" por varios factores. Estos incluyen: la "rareza" de los marcadores que ayudan a atacar selectivamente las células tumorales; el hecho de que el tumor mismo puede suprimir el sistema inmune; y los efectos secundarios tóxicos, "fuera del objetivo" que pueden surgir cuando los agentes que estimulan el sistema inmune se envían a todo el cuerpo.

A pesar de que algunos de estos obstáculos se han superado y las pruebas han tenido éxito, los tratamientos solo funcionan para algunos pacientes. En algunas terapias, solo entre el 30 y el 40 por ciento de los pacientes responden, señala el autor principal Timothy Lu, profesor asociado de ingeniería biológica en el MIT.

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Él y sus colegas han ideado y probado un enfoque basado en un circuito genético sintético que puede insertarse en las células de la parte afectada del cuerpo usando un virus.

Cuando se activa, el circuito desencadena la producción de proteínas que promueven varias respuestas inmunitarias contra el cáncer.

Una respuesta es la producción de "atrapadores de células T de superficie" que instruyen a las células T del sistema inmune para matar las células cancerosas. Otra respuesta produce un anticuerpo llamado "inhibidor del punto de control" que detiene los tumores que suprimen el sistema inmune.

El circuito activado también promueve el tráfico de células T del sistema inmune a los sitios del tumor y aumenta el poder de las células T para atacar las células cancerosas.

Promotores específicos del cáncer

Quizás la característica más interesante del circuito es que, como es una "puerta Y", solo funciona en presencia de dos marcadores específicos de cáncer o "promotores". Si solo hay un marcador presente, el circuito permanece inactivo; requiere la presencia de ambos para producir los "productos" inmunes contra el cáncer.

"Solo cuando se activan dos de estos promotores de cáncer, el circuito mismo se enciende", explica el Prof. Lu.

Los promotores pueden ser marcadores que están presentes de manera natural en las células cancerosas, pero el equipo también probó promotores sintéticos que parecían impulsar aún más la respuesta deseada.

Cuando probaron el circuito de las células en el laboratorio, el equipo descubrió que podía diferenciar las células de cáncer de ovario de otros tipos de células, incluidas las células ováricas no cancerosas.

Además, cuando probaron el circuito de genes sintéticos en ratones a los que se les implantaron células de cáncer de ovario, el equipo descubrió que activaba las células T para encontrar y destruir las células cancerosas sin dañar las células no cancerosas circundantes.

'Paquete único' de inmunoterapias

El Prof. Lu sugiere que el futuro de la inmunoterapia probablemente se encuentre en la combinación de diferentes tipos de terapia. Por ejemplo, uno podría eliminar una señal que envía el cáncer para suprimir el ataque del sistema inmune, y si el tumor responde aumentando otra señal, entonces esa terapia podría combinarse con otra que se dirija a la segunda señal.

"Creemos que es necesario desarrollar inmunoterapias más específicas y dirigidas que funcionen localmente en el sitio del tumor, en lugar de intentar tratar el cuerpo de manera sistémica", explica.

Señala que también quieren poder combinar varias inmunoterapias en un "paquete único y, por lo tanto, ser capaces de estimular el sistema inmunitario de múltiples maneras".

Los investigadores también descubrieron que podían adaptar fácilmente el circuito para atacar otros tipos de tumor.

"Identificamos otros promotores que eran selectivos para el cáncer de mama, y ??cuando estos se codificaban en el circuito, se dirigían a las células de cáncer de mama sobre otros tipos de células".

Prof. Timothy Lu

El equipo ahora planea probar su circuito de genes sintéticos en otros modelos de cáncer y desarrollar un método de inserción que sea flexible y sencillo de producir y usar.

También esperan desarrollar el circuito para su uso con otras enfermedades, incluida la enfermedad inflamatoria intestinal, la artritis reumatoide y otros trastornos autoinmunes.