Las inmunoterapias, que aprovechan las defensas naturales del cuerpo para combatir las enfermedades, han revolucionado el tratamiento de cánceres agresivos y mortales. Pero a menudo, estas terapias, especialmente las basadas en células inmunitarias, deben adaptarse al paciente individual, lo que cuesta un tiempo valioso y eleva su precio a cientos de miles de dólares.
Ahora, en un estudio publicado en la revista Cell Reports Medicine , los investigadores de UCLA informan de un paso crítico hacia el desarrollo de una inmunoterapia contra el cáncer «lista para usar» que utiliza células inmunes raras pero poderosas que podrían producirse en grandes cantidades, almacenadas durante períodos prolongados y se utiliza de forma segura para tratar una amplia gama de pacientes con diversos tipos de cáncer.
«Para llegar a la mayoría de los pacientes, queremos terapias celulares que puedan producirse en masa, congelarse y enviarse a hospitales de todo el mundo», dijo Lili Yang, miembro del Eli and Edythe Broad Center of Regenerative Medicine and Stem Cell Research en UCLA y el autor principal del estudio. «De esa manera, las dosis de estas terapias pueden estar listas y esperando a los pacientes tan pronto como sean necesarias».
Para el estudio, Yang y sus colegas se centraron en las células T asesinas naturales invariantes, o células iNKT, que son únicas no solo por su poder y eficacia, sino también porque no conllevan el riesgo de enfermedad de injerto contra huésped, que ocurre. cuando las células trasplantadas atacan el cuerpo de un receptor y esa es la razón por la que la mayoría de las inmunoterapias basadas en células deben crearse en base a pacientes específicos, dijo Yang.
Los investigadores desarrollaron un nuevo método para producir un gran número de estas células iNKT utilizando células madre productoras de sangre, que pueden auto-replicarse y producir todo tipo de células sanguíneas e inmunes. El equipo utilizó células madre obtenidas de cuatro muestras de sangre de cordón de donantes y ocho muestras de sangre periférica de donantes.
«Nuestros hallazgos sugieren que una donación de sangre del cordón umbilical podría producir hasta 5,000 dosis de la terapia y una donación de sangre periférica podría producir hasta 300,000 dosis», dijo Yang, quien también es profesor asociado de microbiología, inmunología y genética molecular y miembro del UCLA Jonsson Comprehensive Cancer Center. «Con este rendimiento, el costo de producir productos de células inmunitarias podría reducirse drásticamente».
Los investigadores utilizaron primero la ingeniería genética para programar las células madre formadoras de sangre para hacerlas más propensas a convertirse en células iNKT. A continuación, estas células madre modificadas genéticamente se colocaron en organoides tímicos artificiales, que imitan el entorno del timo, un órgano especializado en el que las células T maduran naturalmente en el cuerpo. Después de ocho semanas en los organoides, cada célula madre produjo, en promedio, 100.000 células iNKT.
Luego, Yang y sus colaboradores probaron las células resultantes, llamadas células iNKT diseñadas con células madre hematopoyéticas, o células HSC-iNKT, comparando sus capacidades para combatir el cáncer con las de las células inmunitarias llamadas células asesinas naturales o células NK. En una placa de laboratorio, las células HSC-iNKT fueron significativamente mejores para matar múltiples tipos de células tumorales humanas, incluidas leucemia, melanoma, cáncer de pulmón, cáncer de próstata y células de mieloma múltiple, que las células NK, encontraron los investigadores.
Aún más importante, las células HSC-iNKT mantuvieron su eficacia de destrucción de tumores después de ser congeladas y descongeladas, un requisito esencial para la distribución generalizada de una terapia celular lista para usar.
A continuación, los investigadores equiparon las células HSC-iNKT con un receptor de antígeno quimérico, o CAR, una molécula especializada que se utiliza en algunas inmunoterapias para permitir que las células inmunitarias reconozcan y eliminen un tipo específico de cáncer. En este caso, agregaron a las células HSC-iNKT un CAR que se dirige a una proteína que se encuentra en las células de mieloma múltiple y luego probaron la capacidad de las células para combatir los tumores humanos de mieloma múltiple que habían sido trasplantados a ratones.
Estas células HSC-iNKT equipadas con CAR eliminaron los tumores de mieloma múltiple, y los ratones que se sometieron a este tratamiento permanecieron libres de tumores y no mostraron signos de complicaciones como la enfermedad de injerto contra huésped durante toda su vida.
Los investigadores ahora están trabajando para mejorar sus métodos de fabricación al pasar a un sistema sin alimentador que elimina la necesidad de células de apoyo, como las que se usan en los organoides tímicos, para ayudar a las células madre sanguíneas a producir células iNKT. Yang dice que espera que este avance permita una mejor producción en masa de la terapia y, en última instancia, su desarrollo clínico y comercial.
Los coautores del artículo son los estudiantes de doctorado de UCLA Yan-Ruide (Charlie) Li y Yang (Alice) Zhao. Otros autores incluyen a los profesores de UCLA Dra. Sarah Larson, Dr. Joshua Sasine, Dr. Xiaoyan Wang, Matteo Pellegrini, Dr. Owen Witte y Dr. Antoni Ribas.
La ingeniería genética de los investigadores de las células madre formadoras de sangre utilizó métodos desarrollados por el Dr. Donald Kohn, y los organoides tímicos artificiales fueron desarrollados por el Dr. Gay Crooks, el Dr. Chris Seet y Amélie Montel-Hagen, todos de UCLA Broad Stem Cell. Centro de Investigación.
Los métodos y productos descritos en este estudio están cubiertos por solicitudes de patente presentadas por el Grupo de Desarrollo de Tecnología de UCLA en nombre de los Regentes de la Universidad de California, con Yang, Li, Yu Jeong Kim, Jiaji Yu, Pin Wang, Yanni Zhu, Crooks , Montel-Hagen y Seet figuran como co-inventores. La estrategia de tratamiento se utilizó solo en pruebas preclínicas; no ha sido probado en humanos ni aprobado por la Administración de Drogas y Alimentos de los EE. UU. como seguro y eficaz para su uso en humanos.
Los fondos para el estudio fueron proporcionados por los Institutos Nacionales de Salud, el Instituto de Medicina Regenerativa de California, la Fundación Concern, la Fundación STOP CANCER, una Beca Innovadora de la Fundación Rose Hills del Centro de Investigación de Células Madre Amplias de UCLA y el Programa de Becas Ablon.
Fuente: https://www-sciencedaily-com.translate.goog/releases/2021/11/211116131731.htm?_x_tr_sl=en&_x_tr_tl=es&_x_tr_hl=es&_x_tr_pto=nui,sc
Fecha: 16 de noviembre de 2021