Naturaleza: ¡increíble! La membrana de metal delgado proporciona células Car-t de manera eficiente en tumores sólidos

¿Qué sucede si un metal que ya se usa para reparar fracturas, enderezar los dientes y prevenir arterias obstruidas también podría usarse para detener la propagación del cáncer?

En un nuevo estudio, los investigadores del centro de investigación de cáncer Fred hutchinson en los Estados Unidos descubrieron por primera vez que una pequeña y delgada malla metálica cargada con células inmunes que combaten el cáncer puede reducir un modelo preclínico de cáncer de ovario. Los resultados se publicaron recientemente en Nature Biomedical Engineering bajo el título "Películas delgadas de nitinol funcionalizadas con células car-t para el tratamiento de tumores sólidos".

Fotos del Centro de Investigación del Cáncer Fred Hutchinson

Matthias Stephan, Ph.D., investigador del centro de investigación de cáncer Fred hutchinson y autor correspondiente del artículo, dijo: "las terapias celulares para combatir el cáncer han tenido mucho éxito en los cánceres de sangre, pero no en los tumores sólidos. Nuestros hallazgos muestran que La delgada malla metálica cargada con células T genéticamente modificadas para combatir el cáncer de ovario puede eliminar tumores en el 70 por ciento de los ratones tratados, lo que nos da un paso importante para hacer que la terapia celular sea efectiva contra los tumores sólidos ".

Los tumores sólidos, como el cáncer de mama, ovario y páncreas, tienen una variedad de estrategias para evadir y luchar contra las células inmunes que matan el cáncer, como las células T o las células car-t, que expresan el receptor de antígeno quimérico (CAR). -las células de combate por sí solas no funcionarán; No llegan al tumor, o si llegan a las células cancerosas, se cansan tratando de matar las células cancerosas y fallan.

Stephan ha diseñado un material que es seguro para los humanos y puede transportar células que combaten el cáncer a los tumores ". Además de minimizar los efectos secundarios en los pacientes, nuestro objetivo final es hacer que la terapia con células T sea más rápida, más barata y más fácil de administrar a los pacientes, " él dijo.

Para hacer esto, el nuevo estudio de Stephan carga células car-t dirigidas al cáncer de ovario en una malla porosa de membranas metálicas, que luego se colocan en el tumor.

"No es solo un dispositivo de entrega pasiva. También es una plataforma de liberación para desencadenar la proliferación de células car-t, que pueden superar la defensa del tumor contra estas células T".

Los investigadores utilizaron membranas metálicas delgadas y casi translúcidas fabricadas por Monarch Biosciences. La película de metal, que tiene 10 micras de espesor y está hecha de aleación de Nitinol, puede implantarse de manera segura en el cuerpo y usarse en otros dispositivos médicos.

Bajo microscopios potentes, la película de metal tiene espacios pequeños que se pueden configurar en diferentes patrones. Este espacio puede llenarse con medicamentos u otros fluidos, y la membrana metálica puede implantarse en el cuerpo, donde los fluidos se escapan y encuentran sus objetivos.

Stephan y sus colegas querían ver si la membrana metálica podía contener células T y enviar esas células que combaten el cáncer a los tumores.

"Necesitábamos encontrar un patrón espacial de membranas metálicas que fuera muy adecuado para las células T. El patrón espacial debe ser lo suficientemente pequeño como para no permitir que las células caigan entre las grietas, pero no tan pequeño que las células T se sientan demasiado apretadas para moverse. ".

Descubrieron que un patrón lineal, similar a la vista de laberinto de arriba hacia abajo, se adapta mejor a las células T. Cubrieron la membrana metálica con una variedad de materiales, permitiendo que las células car-t crezcan y se multipliquen una vez dentro del cuerpo.

Los investigadores cargaron la membrana metálica con células car-t que fueron programadas para buscar el marcador de células de cáncer de ovario ROR1. Estas células genéticamente modificadas se colocaron a cada lado de la membrana metálica y luego se absorbieron en el centro del material recubierto. .

"Es como una barra de pan con salsa de naranja en ambos lados", dijo Stephan. Esta membrana metálica es el pan, y luego colocamos las células de car-t a los lados, y estas células se sumergen en el medio ".

Utilizando un modelo de laboratorio de cáncer de ovario, los investigadores implantaron una membrana metálica que contenía células car-t en el tumor. Las células T migran desde la membrana metálica y hacen metástasis a la vecindad del tumor. En 10 días, todos los tumores en los ratones habían desaparecido. En 20 días, el 70 por ciento de los ratones permanecieron libres de tumores.

Si lo confirman más investigaciones y ensayos clínicos, el método de implantación de membranas metálicas para inhibir el crecimiento tumoral podría eventualmente usarse para tratar enfermedades como el cáncer de páncreas y ovario.

En otro experimento, los investigadores encontraron que las membranas tubulares de metal impregnadas con células car-t impidieron que los tumores crecieran en tales membranas. El método puede usarse para tratar cánceres que causan obstrucción de las vías respiratorias o del sistema digestivo, como los cánceres de pulmón, páncreas o esófago, en los que se usan stents para suprimir la interferencia del tumor al tragar.

"Nos estamos centrando en las células car-t en nuestros experimentos actuales, pero puedo ver que este enfoque funciona con terapias de receptores de células t, células asesinas naturales y otras células inmunes que atacan el cáncer", dijo Stephan.

Referencia: 1.Michael E. Coon et al. Películas delgadas de nitinol funcionalizadas con células CAR-T para el tratamiento de tumores sólidos. Nature Biomedical Engineering, 2019, doi: 10.1038 / s41551-019-0486-0.

2.Los científicos muestran una delgada malla metálica cargada con células T que encoge los tumores sólidos

https://medicalxpress.com/news/2019-12-scientists-thin-metal-mesh-cells.html