Investigadores de UTSW desarrollan tecnología de microburbujas para mejorar la inmunoterapia contra el cáncer : Sala de prensa





Jacques Lux, Ph. D.

DALLAS – 6 de junio de 2022 – Investigadores de UT Southwestern han desarrollado una plataforma de inmunoterapia contra el cáncer guiada por ultrasonido, la primera en su tipo, que administra agentes inmunoestimulantes a las células para el desarrollo de inmunidad antitumoral sistémica. La tecnología, denominada inmunoterapia del cáncer guiada por ultrasonido asistida por microburbujas (MUSIC), se describió en un estudio publicado en Naturaleza Nanotecnología.

El desarrollo de MUSIC dentro del programa Translational Research in Ultrasound Theranostics (TRUST) en UTSW comenzó con la idea de que los materiales aprobados por la FDA que se utilizan para la obtención de imágenes por ultrasonido podrían rediseñarse para administrar ácidos nucleicos directamente en las células. La clave de esta hipótesis fueron los agentes de contraste de ultrasonido llamados microburbujas.

“Cuando se exponen a un campo de ultrasonido, las microburbujas oscilan. Si esas microburbujas se unen a las células cuando se exponen a una intensidad de ultrasonido lo suficientemente alta, la oscilación empujará y tirará de la membrana celular. Esto crea poros que abren la puerta para el envío de carga de microburbujas al citosol de las células”, explicó Jacques Lux, PhD, Profesor Asistente de Radiología en UT Southwestern y co-autor correspondiente del estudio.

Sina Khorsandi, estudiante de posgrado en ingeniería biomédica que trabaja en el Lux-laboratorio y coautor del estudio, utilizó anticuerpos para dirigir las microburbujas a células inmunitarias específicas llamadas células presentadoras de antígenos (APC). Las microburbujas se cargaron con el dinucleótido cíclico cGAMP, el activador natural de STING. La entrega de este agente natural a un APC activa STING y mejora el sistema inmunitario innato del cuerpo, lo que resulta en la activación de las células T que pueden atacar y eliminar las células tumorales.

Los investigadores desarrollaron una inmunoterapia guiada por ultrasonido asistida por microburbujas para administrar un agente en las células presentadoras de antígenos y mejorar el sistema inmunitario innato del cuerpo.

Dado que las microburbujas también se utilizan como agentes de contraste de ultrasonido, las microburbujas cargadas con cGAMP se visualizaron dentro de los tumores utilizando escáneres de ultrasonido clínicos después de la inyección. El aumento de la intensidad del ultrasonido hizo que las microburbujas colapsaran y entregaran cGAMP directamente a la célula en una técnica llamada sonoporación. Aunque la sonoporación se ha utilizado anteriormente en entornos preclínicos, MUSIC es la primera tecnología en administrar cGAMP directamente en APC.

Los investigadores probaron su tecnología MUSIC en modelos de ratones con cáncer de mama triple negativo y encontraron una reducción significativa en el crecimiento del tumor, con el 60% de los ratones tratados con erradicación completa del tumor. El tratamiento también produjo memoria antitumoral en las células T que impidió que el tumor volviera a crecer.

Usando un modelo de ratón con cáncer de mama metastásico, los investigadores encontraron que el tratamiento local del tumor primario provocó una respuesta inmune sistémica, ya que las células T activadas viajaron a sitios metastásicos distantes para matar las lesiones cancerosas lejos del tumor primario. Los resultados mejoraron con la inclusión de un bloqueador de PD-1, una inmunoterapia contra el cáncer de uso común, que incluye una disminución de la progresión de la enfermedad sistémica. La terapia combinada aumentó la mediana de supervivencia en un 76 % en comparación con el bloqueador de PD-1 solo.

“Inyectamos nuestras microburbujas en el tumor primario, aplicamos ultrasonido y descubrimos que los tumores metastásicos, como los tumores ubicados en los pulmones, estaban desapareciendo”, dijo el Dr. Lux, miembro de UTSW. Centro Oncológico Integral Harold C. Simmons.

Es importante destacar que la MÚSICA parece tener baja toxicidad. Las microburbujas se usan regularmente en pacientes para imágenes de ultrasonido, y el uso de un sistema de administración dirigido y bajo demanda limitará los riesgos de respuestas inflamatorias generalizadas que comúnmente se asocian con otros vehículos de administración de cGAMP.

“Los escáneres de ultrasonido son más asequibles que otras modalidades de imágenes y están presentes en todos los entornos hospitalarios dentro de los Estados Unidos. Sería emocionante contar con una terapia guiada por imágenes relativamente económica para mejorar el tratamiento de los pacientes con cáncer”, agregó el Dr. Lux. El mismo concepto detrás de la tecnología de microburbujas de MUSIC podría conducir al desarrollo de inmunoterapia dirigida bajo la guía de imágenes, así como a la administración de otros agentes inmunoestimulantes, como vacunas basadas en ARNm para múltiples enfermedades humanas.

Otros investigadores de la UTSW que contribuyeron a este estudio incluyen a Robert F. Mattrey, Caroline de Gracia Lux, Ruoqi Gao, Mingming Yang, Nhu Nguyen y Julien Santelli. Wen Jiang, MD, Ph.D., profesor asistente de oncología radioterápica en el MD Anderson Cancer Center de la Universidad de Texas, es el otro coautor correspondiente.

Esta investigación fue apoyada por subvenciones del Instituto de Investigación y Prevención del Cáncer de Texas (RR150010, RP210199 y RP19023), el Departamento de Defensa (W81XWH-21-1-0332/0333 y W81XWH-17-1-0401), la Susan G Fundación Komen (CCR19605871) y el Instituto Nacional del Cáncer (1K08CA241070).

Acerca de UT Southwestern Medical Center

UT Southwestern, uno de los principales centros médicos académicos del país, integra investigación biomédica pionera con educación y atención clínica excepcionales. El cuerpo docente de la institución ha recibido seis premios Nobel e incluye a 26 miembros de la Academia Nacional de Ciencias, 17 miembros de la Academia Nacional de Medicina y 14 investigadores del Instituto Médico Howard Hughes. El cuerpo docente de tiempo completo de más de 2900 es responsable de los avances médicos innovadores y está comprometido a traducir rápidamente la investigación impulsada por la ciencia en nuevos tratamientos clínicos. Los médicos de UT Southwestern brindan atención en más de 80 especialidades a más de 100,000 pacientes hospitalizados, más de 360,000 casos en la sala de emergencias y supervisan casi 4 millones de visitas ambulatorias al año.



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