Ultrasonido activa células que combaten el cáncer

Investigadores liderados por UC San Diego han desarrollado células inmunes que matan el cáncer al ser activadas por ultrasonido.

Más investigaciones se están llevando a cabo en animales enteros, dijo Peter Yingxiao Wang de UCSD, uno de los líderes del estudio. Probablemente pasarán uno o dos años antes de que el método pueda considerarse para su uso en personas, dijo.

El estudio fue publicado esta semana en las Actas de la Academia Nacional de Ciencias. Se puede encontrar en j.mp/ultracartcells (en inglés). Investigadores de la Universidad del Sur de California y del Centro de Cáncer Memorial Sloan Kettering en Nueva York también participaron en el estudio, junto con el profesor de bioingeniería de UCSD Shu Chien.

Los científicos trabajaron sobre células inmunes genéticamente alteradas llamadas células CAR T. Estas células han curado cáncer en la sangre que anteriormente era mayormente fatal, revolucionando la terapia desde 2010. Están hechas de las propias células inmunes del paciente. Dos terapias de células CAR T han sido aprobadas para su uso en los Estados Unidos.

Sin embargo, controlar estas células ha sido un problema. En algunos casos, la terapia ha desencadenado reacciones inmunes que han matado a pacientes. Y lograr que las células funcionen en tumores sólidos también plantea un desafío.

El nuevo método permite que las células se activen solo en el tumor, dijo Wang. Esto evita que las células ataquen tejido sano en otras partes del cuerpo.

Los investigadores idearon una variante de células CAR T que se activan con la fuerza mecánica del ultrasonido. Utilizaron microburbujas, diminutas esferas llenas de gas que ya se usaban como agentes de contraste de imagen, para amplificar el sonido.

Estas microburbujas se recubrieron con moléculas químicamente vinculadas a los portales de señalización en la superficie de las células llamadas receptores.

Cuando se exponen al ultrasonido, las microburbujas enfocan la fuerza sobre los receptores celulares, activando las células.

Wang dijo que los investigadores podrían mejorar el método para que las microburbujas no sean necesarias para amplificar la señal de ultrasonido. Y muchas otras funciones biológicas se pueden activar de esta manera.

“Podríamos diseñar un tipo diferente de conjunto genético y reprogramar las células para que puedan percibir la señal remota del ultrasonido”, dijo Wang. “Entonces podemos activar cualquier proteína que deseemos para controlar la función celular”. También podemos diseñar estas células inmunes para atacar bacterias y hongos”.

Este método de dirigir células por fuerzas mecánicas para activar genes pertenece a un campo llamado mecanogenética. Otro enfoque, llamado optogenética, utiliza la luz como mecanismo desencadenante. Pero la luz no penetra tan bien como el ultrasonido, dijo Wang, lo que limita su uso clínico.

La investigación fue financiada por los Institutos Nacionales de Salud; la National Science Foundation; y Beckman Laser Institute Foundation.

Fikes escribe para el U-T.