Científicos del MIT han desarrollado un innovador sistema de nanopartículas que podría cambiar el panorama del tratamiento del cáncer de ovario, una de las formas más letales y resistentes de esta enfermedad.
Una nueva arma contra un enemigo silencioso
La inmunoterapia contra el cáncer, que utiliza medicamentos para estimular las células inmunitarias del cuerpo para atacar tumores, ha mostrado resultados prometedores en muchos tipos de cáncer. Sin embargo, no funciona bien para algunos tumores, incluido el cáncer de ovario.
Para generar una mejor respuesta, los investigadores del MIT han diseñado nuevas nanopartículas que pueden entregar una molécula inmunoestimulante llamada IL-12 directamente a los tumores ováricos. Cuando se administra junto con medicamentos de inmunoterapia llamados inhibidores de checkpoint, IL-12 ayuda al sistema inmunitario a lanzar un ataque contra las células cancerosas.
Resultados extraordinarios en pruebas preclínicas
Estudiando un modelo de ratón de cáncer de ovario, los investigadores demostraron que esta combinación de tratamientos pudo eliminar tumores metastásicos en más del 80 por ciento de los ratones. Cuando los ratones fueron posteriormente inyectados con más células cancerosas, para simular la recurrencia del tumor, sus células inmunitarias recordaron las proteínas tumorales y las eliminaron nuevamente.
«Lo que es realmente emocionante es que podemos entregar IL-12 directamente en el espacio tumoral. Y debido a la forma en que este nanomaterial está diseñado para permitir que IL-12 se lleve en las superficies de las células cancerosas, esencialmente hemos engañado al cáncer para que estimule las células inmunitarias para que se armen contra ese cáncer», dice Paula Hammond, profesora del Instituto MIT y viceprovost de facultad del MIT.
El problema del «freno y acelerador» inmunitario
La mayoría de los tumores expresan y secretan proteínas que suprimen las células inmunitarias, creando un microambiente en el que la respuesta inmunitaria se debilita. Las células T, uno de los principales actores que pueden matar células tumorales, quedan marginadas o bloqueadas por las células cancerosas y no pueden atacar el tumor.
Los inhibidores de checkpoint son un tratamiento aprobado por la FDA diseñado para quitar esos frenos del sistema inmunitario eliminando las proteínas inmuno-supresoras para que las células T puedan montar un ataque contra las células tumorales.
Para algunos cánceres, incluidos algunos tipos de melanoma y cáncer de pulmón, quitar los frenos es suficiente para provocar que el sistema inmunitario ataque las células cancerosas. Sin embargo, los tumores ováricos tienen muchas formas de suprimir el sistema inmunitario, por lo que los inhibidores de checkpoint por sí solos usualmente no son suficientes para lanzar una respuesta inmunitaria.
«El problema con el cáncer de ovario es que nadie está pisando el acelerador. Entonces, incluso si quitas los frenos, no pasa nada», explica Ivan Pires, autor principal del estudio.
La innovación: entrega controlada y dirigida
IL-12 ofrece una forma de «pisar el acelerador», al sobrecargar las células T y otras células inmunitarias. Sin embargo, las dosis grandes de IL-12 requeridas para obtener una respuesta fuerte pueden producir efectos secundarios debido a la inflamación generalizada, como síntomas similares a la gripe, así como complicaciones más graves como toxicidad hepática y síndrome de liberación de citoquinas.
En el nuevo estudio, los investigadores modificaron las partículas para que IL-12 se liberara más gradualmente, durante aproximadamente una semana. Lograron esto usando un enlazador químico diferente para unir IL-12 a las partículas.
Las partículas consisten en pequeñas gotas grasas conocidas como liposomas, con moléculas IL-12 atadas a la superficie. Los investigadores usaron un enlazador llamado maleimide para unir IL-12 a los liposomas. Este enlazador es más estable que el que usaron en la generación anterior de partículas.
Para asegurar que las partículas lleguen al lugar correcto, los investigadores las recubren con una capa de un polímero llamado poly-L-glutamate (PLE), que les ayuda a dirigirse directamente a las células tumorales ováricas.
Tumores que desaparecen y memoria inmunitaria
En las pruebas en ratones, los investigadores primero probaron las nanopartículas IL-12 por sí solas, y mostraron que este tratamiento eliminó tumores en aproximadamente el 30 por ciento de los ratones.
Luego, los investigadores administraron las partículas a ratones junto con inhibidores de checkpoint. Más del 80 por ciento de los ratones que recibieron este tratamiento dual se curaron. Esto ocurrió incluso cuando los investigadores usaron modelos de cáncer de ovario que son altamente resistentes a la inmunoterapia o a los medicamentos de quimioterapia usualmente utilizados para el cáncer de ovario.
Lo más notable es que cuando los investigadores inyectaron células tumorales en los ratones curados cinco meses después del tratamiento inicial, el sistema inmunitario aún fue capaz de reconocer y matar las células.
«No vemos que las células cancerosas puedan desarrollarse nuevamente en ese mismo ratón, lo que significa que sí tenemos una memoria inmunitaria desarrollada en esos animales», dice Pires.
Hacia la aplicación clínica
Los investigadores están trabajando ahora con el Deshpande Center for Technological Innovation del MIT para crear una empresa que espera pueda desarrollar aún más la tecnología de nanopartículas. En un estudio publicado anteriormente este año, el laboratorio de Hammond reportó un nuevo enfoque de fabricación que debería permitir la producción a gran escala de este tipo de nanopartícula.
Esta investigación representa un avance significativo en la lucha contra el cáncer de ovario, ofreciendo una nueva estrategia que combina la entrega dirigida de medicamentos con la activación del sistema inmunitario, potencialmente transformando el tratamiento de una de las formas más desafiantes de cáncer.
