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Development of Stimuli-Responsive Nanoparticle-carrying T lymphocytes in the Fight against Cancer

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Atraer células inmunitarias a los tumores mediante imanes

La inmunoterapia está en el punto de mira del tratamiento del cáncer. Investigadores europeos proponen mejorar la biodistribución de las células inmunitarias a los tumores mediante el uso de nanopartículas magnéticas.

Salud

El aprovechamiento del sistema inmunitario para combatir el cáncer no es un concepto nuevo. Numerosos ensayos clínicos han probado el potencial de despertar o modular el sistema inmunitario contra el cáncer mediante el uso de citocinas, anticuerpos y células inmunitarias. Los estudios que emplean linfocitos T específicos para el cáncer diseñados para expresar linfocitos T con receptor quimérico para el antígeno contra las neoplasias hemáticas han generado resultados clínicos favorables. Sin embargo, ensayos clínicos similares contra tumores sólidos ponen de relieve las limitaciones asociadas al escaso tráfico hacia el tumor y a un microambiente tumoral hostil. Si se consigue orientar y mejorar la supervivencia de estas células, su eficacia clínica mejoraría significativamente.

Linfocitos T híbridos magnéticos

Con el apoyo de las Acciones Marie Skłodowska-Curie (MSCA, por sus siglas en inglés), el equipo del proyecto CellularNanoMachines quería combinar lo mejor del mundo sintético y del biológico para mejorar las inmunoterapias. «Nuestro objetivo era controlar y modular el comportamiento ‟in vivo” de los linfocitos T mediante el uso de nanopartículas», explica Javier Hernández-Gil, beneficiario de una beca de investigación individual MSCA. El equipo empleó células mononucleares de sangre periférica y probó la posibilidad de incorporar nanopartículas magnéticas a base de óxido de hierro en estas células como prueba de concepto. Utilizaron dos opciones: unir las nanopartículas a los receptores de la superficie celular o hacer que las células las internalizasen mediante química de bioconjugados. Las «células magnéticas» resultantes conservaron su función tras la incorporación de las nanopartículas y pudieron guiarse hacia un imán. La producción de nanopartículas hidrosolubles fue fundamental para estos esfuerzos. Para lograrlo, el equipo empleó micelas a base de fosfolípidos a fin de encapsular las nanopartículas hidrofóbicas y hacerlas aptas para su incorporación a las células. La biocompatibilidad y el excelente rendimiento magnético de las nanopartículas resultantes no afectaron a la supervivencia de las células. Los investigadores se centraron en estudiar y comprender cómo se comportan los híbridos de nanopartículas y células en modelos animales de cáncer. El etiquetado y el seguimiento de las células en el interior de los animales indicaron un mejor tratamiento dirigido y una circulación más eficaz en los tumores que los linfocitos T de control. Los investigadores utilizaron diferentes técnicas de diagnóstico por la imagen y demostraron el potencial de los híbridos de nanopartículas y células inmunitarias para aplicaciones terapéuticas.

El futuro de los híbridos de nanopartículas y células inmunitarias

«El logro más importante de CellularNanoMachines es que se ha constatado la aplicación de funcionalidades alternativas en las células inmunitarias a través de las nanopartículas», subraya Hernández-Gil. Las nanopartículas ofrecen una forma sencilla y accesible de mejorar el tráfico de linfocitos T hacia los tumores sólidos, su biodistribución general y su actuación antineoplásica. La capacidad de cambiar el destino «in vivo» de las células inmunitarias mediante imanes externos abre numerosas posibilidades en la terapia celular, especialmente ahora que la inmunoterapia oncológica empieza a tener un papel central en la oncología. Los futuros trabajos implican ir un paso más allá del proyecto inicial y desarrollar una estrategia para el diseño de máquinas inteligentes basadas en células, sistemas híbridos capaces de producir efectos sinérgicos entre las nanopartículas, los pequeños compuestos metálicos y las células inmunitarias. El uso de pequeños compuestos metálicos en el campo de la teranóstica abre nuevas vías para el diagnóstico y el tratamiento del cáncer. Esta estrategia abordará las actuales necesidades clínicas no cubiertas en oncología mediante la mejora del rendimiento de las células inmunitarias en los tratamientos celulares disponibles.

Palabras clave

CellularNanoMachines, nanopartícula, células inmunitarias, cáncer, híbrido, linfocitos T, inmunoterapia, biodistribución

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