Una nueva plataforma tecnológica podría sufrir terapias celulares personalizadas a los pacientes – ScienceDaily

Sus hallazgos, que serán publicados el 27 de enero en la revista Ingeniería biomédica de la naturaleza., mostró una reducción drástica de los tumores en ratones en comparación con los métodos tradicionales de terapia celular. Con un nuevo dispositivo de microfluidos que podría imprimirse en 3D, el equipo multiplicó, clasificó y recolectó cientos de millones de células, recuperando un 400 % más de células que alimentan tumores que los enfoques actuales.

La mayoría de los tratamientos contra el cáncer involucran químicos tóxicos y sustancias extrañas, que causan efectos secundarios dañinos y debilitan la respuesta inmunológica del cuerpo. El uso de su propio tejido corporal puede eliminar los efectos secundarios y el riesgo de rechazo, y muchas terapias para la enfermedad en la medicina regenerativa y el tratamiento del cáncer se han afianzado en la clínica. Pero a veces las ruedas patinan.

«Las personas fueron tratadas en la clínica de melanoma avanzado mediante el tratamiento con sus propias células inmunitarias que se extrajeron del tejido tumoral», dijo Shana O. Kelley, pionera en biotecnología traslacional y autora correspondiente del artículo. «El problema es que, debido a la forma en que se recolectan las células, solo funciona en un número muy pequeño de pacientes».

Kelley es profesora Neena B. Shwartz de Química e Ingeniería Biomédica en la Facultad de Artes y Ciencias Weinberg de la Universidad Northwestern y en la Facultad de Ingeniería McCormick, y profesora de Bioquímica y Genética Molecular en la Facultad de Medicina Feinberg de la Universidad Northwestern.

Las células de interés, llamadas linfocitos infiltrantes de tumores (TIL), son células inmunitarias naturales que invaden el tejido tumoral comprometiéndose con las células en una forma de combate cuerpo a cuerpo que se asemeja a alguien que usa insecticida en una maleza. Pero, en este escenario, los investigadores anteriores atacaron las malas hierbas con un contenedor de productos químicos a medio caducar.

Este es el caso de las terapias celulares que se usan en las clínicas hoy en día, donde se usa una mezcla de células «agotadas» y «vírgenes» para tratar el cáncer. Después de extraerlas del tejido, las células se cultivan en laboratorios alejados de los pacientes de los que se recolectaron. Cuando se han multiplicado y están listas para ser reubicadas en el cuerpo, muchas de las células están agotadas y no pueden luchar, ya que han estado en el tumor durante demasiado tiempo.

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Usando una nueva tecnología llamada selección de afinidad de microfluidos de células infiltrantes (MATIC), los investigadores pueden identificar qué células son más activas a través de técnicas de clasificación de células habilitadas por nanotecnología. En el artículo, los científicos usaron MATIC para encontrar lo que los autores llamaron la «población de células de Ricitos de Oro», produciendo resultados dramáticos para la población de ratones que estaban observando. Los tumores en ratones se redujeron drásticamente, y en algunos ratones desaparecieron por completo, lo que produjo una gran mejora en las tasas de supervivencia en comparación con los métodos más tradicionales de recuperación de TIL.

«En lugar de darles a los ratones esta combinación de células con diferentes fenotipos, les estamos dando el único fenotipo celular que realmente puede ayudarlos», dijo Kelley. «Ves mucho más poder y una tasa de respuesta mucho más alta cuando realmente te acercas al punto óptimo de reactividad de las células T».

Tecnología reproducible y accesible

Debido a que la tecnología de su equipo es pequeña y fácilmente reproducible, Kelley dijo que sería posible llevar el dispositivo impreso en 3D a entornos hospitalarios, en lugar de limitarlo a un laboratorio. Acercar la terapia celular a los pacientes reduciría drásticamente los costos de investigación y desarrollo y, en última instancia, brindaría tratamiento a más personas.

Kelley se unió a Northwestern en agosto desde la Universidad de Toronto y ha seguido estudiando cómo su plataforma podría hacer avanzar los tratamientos contra el cáncer. Ahora está utilizando el dispositivo para buscar los mismos tipos de TIL en muestras de sangre, lo que eliminaría la necesidad de cirugía para extirpar una pequeña parte del tumor antes de esta forma de tratamiento.

Kelley lanzó una pequeña empresa para comercializar sus dispositivos y planea trabajar con socios de la industria y colaboradores de Northwestern para continuar expandiendo los casos de uso de la herramienta.

La plataforma en sí se ha utilizado en todas las aplicaciones, principalmente para el análisis y medición de células raras en el cuerpo.

“Cuando estamos desarrollando nueva tecnología, por lo general terminamos con un martillo, por lo que tenemos que buscar un clavo”, dijo Kelley. «Nos presentaron los problemas de la terapia celular y fue evidente de inmediato que era una solución perfecta».

El primer autor del estudio, el estudiante de doctorado Daniel Wang, también se une a Northwestern de la Universidad de Toronto como becario postdoctoral y planea continuar desarrollando nuevas soluciones de terapia celular en los laboratorios de Kelley Group en el campus de Chicago.

Kelley también es miembro del Instituto Internacional de Nanotecnología (IIN), el Instituto de Química de los Procesos de la Vida, el Instituto Simpson Querrey de BioNanotecnología y el Centro Integral del Cáncer Robert H. Lurie de la Universidad Northwestern.