Este gel especializado podría mejorar la terapia contra el cáncer
Los investigadores ahora están desarrollando una nueva herramienta en la terapia del cáncer: un gel especializado que es capaz de administrar medicamentos combinados directamente al tumor.
Un problema clave al que se enfrenta la investigación del cáncer es cómo administrar terapias de la manera más eficiente, así como cómo atacar los tumores directamente, minimizar la invasividad y maximizar el éxito.
La quimioterapia utiliza agentes químicos para atacar y destruir las células cancerosas, o al menos evitar que se multipliquen, y es uno de los tratamientos más extendidos para el cáncer.
Los investigadores reconocen que la quimioterapia podría actuar de manera más eficaz en algunos casos si se administra junto con la inmunoterapia, un tipo de tratamiento centrado en estimular el sistema inmunológico del cuerpo, de modo que pueda reforzar las barreras naturales de una persona contra el cáncer.
Ahora, científicos de la Facultad de Medicina de la Universidad de Carolina del Norte en Chapel Hill y la Universidad Estatal de Carolina del Norte en Raleigh han estado experimentando con un nuevo medio inyectable.
El autor principal del estudio, Zhen Gu y sus colegas, han desarrollado un “sistema de andamio biológico”: una red de polímeros, similar a un gel, que cuando se inyecta administra una combinación de fármacos de quimioterapia e inmunoterapia directamente a los tumores cancerosos.
En el nuevo estudio, Gu y su equipo probaron su medio inyectable similar a un gel en tipos particulares de tumores cancerosos: melanoma B16F10 y cáncer de mama 4T1. Sin embargo, los investigadores confían en que el medio también podría usarse con el mismo éxito en otros tipos de tumores cancerosos.
Los investigadores informan los resultados de su estudio, realizado en un modelo de ratón, en la revista. Medicina traslacional de la ciencia.
Medio innovador para terapia combinada
El equipo partió de la premisa de que, en ciertos casos, la quimioterapia y la inmunoterapia funcionan mejor juntas, especialmente si los tumores cancerosos se exponen primero a la quimioterapia y luego a la inmunoterapia.
Esto se debe a que, aunque la inmunoterapia puede ser muy eficaz para estimular la respuesta del sistema inmunológico para que comience a atacar las células cancerosas, el sistema inmunológico también podría atacar por error a las células sanas.
Un tipo de inmunoterapia, por ejemplo, usa medicamentos llamados inhibidores de puntos de control inmunológico, que "bloquean ciertas proteínas" que a veces usan las células cancerosas como un "escudo" contra la respuesta inmune del cuerpo.
Cuando esas proteínas se bloquean, el sistema inmunológico puede desencadenar una vez más la muerte celular, matando ciertas células cancerosas.
Los inhibidores de puntos de control inmunológico brindan mejores resultados cuando se combinan con quimioterapia, por lo que Gu y su equipo desarrollaron su andamiaje de respuesta biológica para poder contener una combinación de medicamentos de quimioterapia e inmunoterapia y administrarla directamente a los tumores primarios.
A través de su franqueza, este enfoque será más eficiente y puede ayudar a reducir el impacto de los medicamentos en el tejido sano en otras partes del cuerpo.
Un enfoque terapéutico inteligente
"Hemos creado un método simple", dice Gu, "para usar quimioterapia mientras aprovechamos la biología del tumor y nuestra defensa natural contra invasores extraños para detener el desarrollo de tumores con efectos secundarios limitados".
El medio se amalgama en una sustancia similar a un gel una vez que se inyecta en el cuerpo, administrando los agentes terapéuticos directamente al tumor objetivo.
"El truco es que el gel se puede formar rápidamente dentro del cuerpo una vez que se mezclan un polímero biocompatible y su reticulante", explica el coautor principal del estudio, Jinqiang Wang.
"Nos aseguramos de que uno de estos agentes pueda ser separado por especies reactivas de oxígeno, o ROS, un subproducto químico natural del metabolismo celular", agrega.
Los niveles elevados de ROS son característicos de la mayoría de los tipos de cáncer y se sabe que desempeñan un papel importante en el crecimiento y la metástasis del tumor.
Por lo tanto, dado que ROS es abundante en los tumores cancerosos, el medio similar a un gel, que está diseñado para desmoronarse cuando entra en contacto con ROS, se desintegraría, permitiendo que los agentes terapéuticos hagan su trabajo.
Los experimentos arrojan resultados prometedores
Antes de inyectarlo en los tumores, el equipo llenó el andamio biorreactivo con el fármaco de quimioterapia gemcitabina y el anticuerpo anti-PD-L1, que es un agente de inmunoterapia que bloquea la proteína del punto de control PD-L1.
Esta proteína es capaz de disuadir a la respuesta inmune de desencadenar la muerte de las células cancerosas. Cuando se “encuentra” con las ROS en los tumores cancerosos, el gel comienza a desintegrarse gradualmente, liberando primero el agente de quimioterapia y luego el inhibidor del punto de control inmunológico.
"La quimioterapia citotóxica primero puede matar algunas células cancerosas y mejorar la sensibilidad del tumor hacia la terapia ICB [bloqueo de puntos de control inmunológico], que luego estimula la eficacia de la terapia ICB".
Coautor del estudio Gianpietro Dotti
"Con la degradación del gel", agrega, "el nivel de ROS en el sitio del tumor se puede reducir, lo que también ayuda a inhibir el crecimiento del tumor".
Hasta ahora, los resultados del estudio se han mostrado muy prometedores. Cuando se inyecta en el sitio de un tumor primario, el gel hace que el microambiente del tumor sea más vulnerable a los agentes terapéuticos.
Además, si se inyectaba en el sitio del que se había extirpado quirúrgicamente un tumor primario, el gel cargado con el fármaco también parecía prevenir eficazmente la reaparición del cáncer.
"Con respecto al potencial de este enfoque, los científicos deben investigar más a fondo la biocompatibilidad del uso del andamio de gel para obtener un beneficio clínico", explica Gu, y agrega: "Mientras tanto, optimizaremos las dosis de los medicamentos combinados, así como las frecuencias de tratamiento".
