Los investigadores de la Harvard University recientemente desarrollaron un modo simple para lograr esto dentro del cuerpo: un implante con un polímero que entrena a las células del sistema inmunológico para que ataquen al cáncer.
El método experimental demostró un gran éxito en los estudios con animales, aumentando la tasa de supervivencia de los ratones con melanomas mortales del 0 al 90 por ciento. El implante también podría utilizarse para tratar enfermedades del sistema inmunológico tales como artritis y diabetes; y potencialmente, para entrenar a otros tipos de células, incluso células madre para que reparen el daño del cuerpo.
Los métodos usuales para la inmunoterapia del cáncer son complejos y tuvieron poco éxito en los ensayos clínicos, dice David Mooney, un profesor de bioingeniería en Harvard que lidera el desarrollo del implante. Primero se extraen células inmunológicas llamadas células dendríticas del cuerpo del paciente; luego se las expone a activadores químicos y a antígenos específicos del cáncer. Estas células se vuelven a inyectar al paciente, donde deberían (en teoría) viajar hasta los nódulos linfáticos donde activarían otro grupo de células llamadas células T, y las entrenarían para atacar al tumor. Pero las células dendríticas son frágiles, y si bien, este método aumentó la supervivencia en los ratones, no hizo que se redujeran los tumores en las pruebas clínicas que se hicieron en humanos.
“Cuando transplantas las células, virtualmente se mueren todas, y tienes muy poco control sobre lo que hacen cuando las vuelves a implantar”, dice Mooney. Así que su equipo enfrentó al problema con un método diferente, pensando que “tal vez podamos realizar todo esto dentro del cuerpo”.
Mooney y su grupo de investigación crearon un polímero que puede realizar dentro del cuerpo lo que las inmunoterapias complejas hacen fuera de él. Describen el diseño y el rendimiento de un implante contra el melanoma en la última publicación de Nature Materials. El polímero tiene un historial de uso seguro en los humanos (en suturas biodegradables por ejemplo). Primero ataca a las células dendríticas al liberar un tipo de señal química llamada citosina. Una vez que las células están ahí, se alojan temporalmente en huecos semejantes a las esponjas del polímero, y eso permite que las células se vuelvan altamente activas.
El polímero porta dos señales que sirven para activar las células dendríticas. Además de exhibir antígenos específicos contra el cáncer para entrenar a las células dendríticas, también está cubierto de fragmentos de ADN, la secuencia del cual es típica de las bacterias. Cuando las células se unen a esos fragmentos, se activan mucho. “Esto hace que las células piensen que están en medio de una infección”, explica Mooney. “Frecuentemente, las cosas que les puedes hacer a las células son fugaces, especialmente cáncer, donde los tumores evitan que el sistema inmunológico genere una respuesta fuerte”. Los investigadores de Harvard descubrieron que este irritante extra era necesario para generar una respuesta fuerte.
Cuando se lo implantó justo por debajo de la piel de ratones que portaban una forma mortal de melanoma, el polímero aumentó su tasa de supervivencia a alrededor del 90 por ciento. Por contraste, las inmunoterapias convencionales que exige tratar las células fuera del cuerpo tienen una efectividad del 60 por ciento, dice Mooney.
nRobert Langer, un pionero en el desarrollo de polímeros que liberan medicamentos y un profesor del MIT, dice que el trabajo de Mooney es “una combinación realmente hermosa de ciencia de los materiales y tecnología celular”.
Lograr un proceso completo de inmunoterapia dentro del cuerpo usando un simple polímero es “increíble” agrega Peter Polverini, decano de odontología y profesor de patología de la University of Michigan y un especialista de cáncer oral. “Desde el punto de vista de la eficacia y la eficiencia, este es un adelanto inmenso”. Él dice que para los pacientes, el implante subcutáneo sería “mucho menos agobiante” que soportar que los médicos extrajeran las células para después volver a implantarlas.
Sin embargo, Mooney desarrolló los sistemas de polímeros teniendo en mente algo más que el melanoma. Él espera desarrollar implantes similares para tratar otros tipos de cáncer, lo que se significaría cambiar el antígeno que porta el polímero. Pero el método también podría utilizarse para tratar otros tipos de enfermedades inmunológicas. Por ejemplo, las señales químicas diferentes podrían disminuir la actividad de las células inmunológicas para evitar el rechazo de transplantes, y se podrían tratar enfermedades auto inmunes tales como diabetes tipo 1 y artritis reumatoide, que aparecen cuando el sistema inmunológico ataca los tejidos normales. Mooney también espera que el sistema de polímeros pueda entrenar a un tipo de células completamente diferentes. Del mismo modo que las células dendríticas frágiles parecen responder mejor cuando se las entrena dentro del cuerpo, esta también pueda ser una manera efectiva para reunir y reprogramar a las células madre.
Si se prueba en personas, los polímeros que entrenan células también puedan eludir los obstáculos de la reglamentación y gastos que enfrentan las terapias de células, ya que ahora, el Departamento de Alimentos y Medicación está más dispuesto a aprobar los dispositivos. Efectivamente, Mooney predice que la terapia se desplazará rápidamente a través de las pruebas de seguridad en animales grandes (el paso previo a las pruebas en humanos), y él espera introducir la inmunoterapia al cáncer a las pruebas clínicas dentro de poco. Él dice que “ya se sabe que todos los componentes se usan ampliamente, están probados y se sabe que son seguros”.
Sin embargo, una cosa que todavía no se probó es si el tratamiento es efectivo a largo plazo; y si el cuerpo reconocerá las células de cáncer meses o años después, cuando el polímero se haya biodegradado. La mayoría de las muertes por cáncer están causadas por tumores secundarios llamados metástasis que surgen de una sola célula que abandona al tumor primario. La habilidad del sistema inmunológico para recordar a los agentes causantes de enfermedades a largo plazo es una de las razones por las cuales la inmunoterapia para cáncer parece ser tan prometedora. Una vez que se entrenó a las células para reconocer y atacar un tumor, el sistema inmunológico debe preparase para combatir la reaparición del cáncer. Mooney dice que está trabajando actualmente en estudios a largo plazo. “Sólo piensen en lo beneficioso que será para los pacientes que se reprograme su sistema inmunológico para que luche contra las enfermedades en forma sostenida”, concluye Polverini.