Los investigadores han logrado un gran avance en el tratamiento del cáncer al aprovechar las capacidades de las células asesinas naturales del cuerpo para destruir enfermedades. Sus novedosos nanodrones se dirigen selectivamente a un tumor, lo que permite a las células asesinas hacer lo que mejor saben hacer: suprimir el crecimiento del cáncer. El descubrimiento abre la puerta al desarrollo de inmunoterapias específicas para cánceres difíciles de tratar.
Las células asesinas naturales (NK) son glóbulos blancos que destruyen las células infectadas y enfermas, incluidas las cancerosas, limitando o previniendo su propagación. Como sugiere su nombre, «nacieron para matar», capaces de destruir amenazas potenciales sin exposición previa a un patógeno en particular. Ahora, investigadores del Instituto Nacional de Ciencia y Tecnología de Ulsan (UNIST), Corea del Sur, han aprovechado el poder de las células NK, diseñando y creando nanodrones que atacan a las células y las dirigen para atacar y destruir el cáncer.
Las células NK pueden matar directamente las células cancerosas mediante la liberación de gránulos citotóxicos (que matan las células) y citocinas que reclutan otras células inmunitarias en el sitio del tumor, mejorando la respuesta inmunitaria contra las células cancerosas. Debido a estas capacidades, las inmunoterapias basadas en células NK se han estudiado durante una década, incluido el uso de activadores de células NK.
Los activadores de células NK son proteínas diseñadas para unirse selectivamente tanto a las células NK como a las células cancerosas, colocándolas muy cerca y promoviendo la destrucción de las células cancerosas mediada por NK. En el estudio actual, los investigadores crearon una «jaula de proteínas» a nanoescala aislada de la bacteria. Aquifex aeolicus (AaLS) como plataforma para la administración dirigida de nanodrones que interactúan con células NK (NKeND) que atacan y activan las células NK y posteriormente las entregan a células cancerosas específicas para que las eliminen. La jaula AaLS se fusionó con el sistema de ligadura de proteínas SpyTag (ST) para permitir que la nanoplataforma muestre múltiples ligandos en un solo nanodron.
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Para garantizar que las células NK fueran entregadas a las células cancerosas, los investigadores unieron un nanocuerpo dirigido a CD16 y aficuerpos de unión a HER2 o EGFR en ligandos específicos de células NK y específicos de células cancerosas, respectivamente, a la superficie de su nanoplataforma AaLS-ST. . Analicemos eso: el receptor CD16 de las células NK las convierte en mediadores eficaces de la citotoxicidad celular dependiente de anticuerpos. Los aficuerpos (Afb) son miméticos de anticuerpos, ligandos de proteínas diseñados para unirse a proteínas diana; en este caso, HER2 (factor de crecimiento epidérmico humano 2, una proteína que promueve el crecimiento de células cancerosas) y EGFR (receptor del factor de crecimiento epidérmico), una proteína de las células que las ayuda a crecer pero cuando el gen que lo produce muta, las células puede crecer demasiado y causar cáncer.
Los investigadores probaron sus NKeND en células SK-OV-3, una línea celular de cáncer de ovario que sobreexpresa HER2, y células MDA-MB-468, una línea celular de cáncer de mama que sobreexpresa EGFR. Se observó que los NKeND, que habían sido marcados con un tinte fluorescente, se unían a sus correspondientes células cancerosas diana y a las células NK humanas. Las células NK se activaron en presencia de células cancerosas diana.
Luego evaluaron la citotoxicidad de los NKeND ajustando la proporción de células NK a células cancerosas (proporción N:C). Se descubrió que el alcance de la citotoxicidad mediada por células NK contra las células cancerosas diana depende no solo del número de células NK sino también de las concentraciones de ambos NKeND, los que muestran HER2 (HER2@NKeND) y los que muestran EGFR (EFGR @NKeND). Las células normales no diana no mostraron citotoxicidad mediada por células NK independientemente del número de células NK aplicadas. Los investigadores dicen que estos hallazgos implican que la toxicidad mediada por células NK se atribuye principalmente a la interacción directa entre las células NK y las células cancerosas diana mediadas por NKeND.
A ratones portadores de tumores SK-OV-3 se les administraron inyecciones intravenosas de HER2@NKeND junto con células mononucleares de sangre periférica humana (PBMC), que son cualquier célula sanguínea con un núcleo redondo, incluidas las células NK. Los investigadores descubrieron que, si bien la administración de HER2@NKeND sola no suprimió el crecimiento tumoral, la administración conjunta de PBMC y HER2@NKeND sí lo hizo, lo que sugiere que la presencia de PBMC era esencial para una supresión eficaz. Cuando analizaron histológicamente a los animales, los investigadores descubrieron que la combinación inducía la muerte celular específica dentro del tumor objetivo, lo que llevaba a una supresión significativa sin daños fuera del objetivo en los órganos principales. Además, se observó que un número significativo de células NK se habían infiltrado en los sitios del tumor.
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Cuando las células NK se extrajeron de las PBMC y se inyectaron junto con HER2@NKeND, el crecimiento del tumor se suprimió en gran medida y el número de leucocitos humanos (glóbulos blancos) y células NK que se infiltraban en el tumor aumentó sustancialmente. Sin embargo, su capacidad de supresión de tumores fue relativamente menor que cuando se utilizaron PBMC humanas completas. Los investigadores atribuyen esto a la ausencia de otras células inmunitarias, como las células T, y de sustancias suplementarias que respalden la actividad citotóxica de las células NK.
«HER2@NKeND recluta específicamente células NK en los sitios del tumor, lo que lleva a la supresión del crecimiento del tumor», dijeron los investigadores. “La eficacia de la supresión tumoral mediante HER2@NKeND se basa en la presencia y la infiltración de células NK humanas, que posteriormente inducen la infiltración adicional de células T humanas. La interacción entre estas células T y las células NK puede contribuir a la supresión eficaz del crecimiento tumoral, y se requieren más estudios para dilucidar los mecanismos subyacentes con más detalle».
Los investigadores dicen que su estudio abre la puerta al desarrollo de nuevos tratamientos específicos para el cáncer.
«Los NKeND dirigidos al cáncer recientemente desarrollados (HER2@NKeND y EGFR@NKeND) tienen potencial como inmunoterapia eficaz contra el cáncer basada en proteínas para el tratamiento selectivo de tumores diana», dijeron. “Nuestra estrategia se mantiene [the] «El potencial se puede ampliar para tratar varios tipos de cáncer simplemente cambiando los ligandos de reclutamiento de células inmunitarias y dirigidos al cáncer, ofreciendo así nuevas oportunidades para el avance de los activadores de células NK recombinantes».
El estudio fue publicado en la revista Nanohoy.
Fuente: UNISTA
