Científicos del MIT crearon una nanopartícula que podría entrenar a las defensas del organismo para enfrentar el cáncer

Ingenieros del Instituto de Tecnología de Massachusetts (MIT) desarrollaron nanopartículas lipídicas capaces de reprogramar células NK —linfocitos asesinos naturales— dentro del organismo para que destruyan linfocitos T cancerosos o autorreactivos. La estrategia, descrita en la revista Nature Biotechnology, apunta a enfermedades provocadas por el mal funcionamiento de estas células, entre ellas el linfoma y la hepatitis autoinmune, sin necesidad de extraer las células inmunitarias del paciente para modificarlas en un laboratorio, informó MIT News, el portal de noticias del instituto.

Las pruebas en ratones lograron reprogramar cerca del 80% de las células NK seleccionadas. En un modelo de melanoma agresivo, tres de los cinco animales que recibieron nanopartículas dirigidas contra las células cancerosas alcanzaron una remisión completa.

El método transporta ARN mensajero hacia las células NK mediante partículas recubiertas con fragmentos de anticuerpos. Esos fragmentos se unen a proteínas de superficie de los linfocitos NK y permiten que el cargamento llegue al tipo celular buscado.

Estas moléculas de ARN mensajero contienen las instrucciones para que la propia célula NK fabrique un receptor quimérico de antígeno, conocido como CAR. Mediante su maquinaria interna de producción de proteínas, la célula lee esas instrucciones y genera el receptor en su superficie, convirtiéndose así en una CAR NK. Este receptor permite que la célula reconozca antígenos concretos, como una proteína propia de un tumor, y active la destrucción de la célula identificada.

El receptor puede programarse contra distintos blancos. Entre ellos figuran CD19, una proteína presente en los linfocitos B, y CD3, localizada en linfocitos T autorreactivos.

Las CAR T: eficaces, pero con límites claros

Durante la última década, la Administración de Alimentos y Medicamentos (FDA) de Estados Unidos aprobó siete tratamientos contra el cáncer basados en linfocitos T modificados con receptores CAR, con resultados especialmente favorables frente a cánceres de la sangre originados en linfocitos B. Sin embargo, esta estrategia presenta limitaciones cuando la enfermedad afecta a los propios linfocitos T: los CAR T diseñados para identificar proteínas de estas células pueden destruirse entre sí, además de atacar a los linfocitos enfermos.

Las células NK sortean ese problema. Pero producirlas con el método convencional —el mismo que se aplica a las CAR T: extracción de sangre, aislamiento en laboratorio, modificación y reinfusión— presenta importantes desafíos de tiempo y costo.

El nuevo enfoque del MIT elimina esa complejidad: en lugar de fabricar las células fuera del cuerpo, las nanopartículas las reprograman directamente en el organismo del paciente. “La idea es administrar una nanopartícula que modifique las propias células NK con una construcción CAR y les enseñe a atacar células tumorales”, explicó Daniel Anderson, profesor del Departamento de Ingeniería Química del MIT e integrante del Instituto Koch para la Investigación Integral del Cáncer.

El alcance potencial va más allá del cáncer. Yuang Chen, investigador posdoctoral del MIT y autor principal del estudio, señaló: “Las células NK pueden tratar estas neoplasias de células T, no solo el cáncer de células T, sino también las enfermedades autoinmunes de células T”.

Pruebas en ratones: resultados alentadores

En un modelo de linfoma de células T con sistema inmunitario humanizado, los tumores desaparecieron después de cinco inyecciones de las nanopartículas de reprogramación. Estos animales habían recibido transfusiones de células sanguíneas humanas, lo que les permite generar temporalmente una respuesta inmunitaria similar a la humana.

La técnica también se probó en animales con hepatitis autoinmune, una enfermedad en la que los linfocitos T atacan los hepatocitos del hígado. Una sola inyección de las nanopartículas generó células CAR NK dirigidas contra esos linfocitos autorreactivos, los eliminó y permitió la recuperación del daño hepático.

Robert Langer, profesor David H. Koch del Instituto Koch del MIT y también autor de la investigación, afirmó: “Este estudio es un excelente ejemplo del poder de los sistemas de administración mediante nanomateriales y de su capacidad potencial para tratar el cáncer y otras enfermedades”.

Actualmente no existen terapias CAR NK aprobadas por la FDA, aunque distintos grupos trabajan en su desarrollo para tratar cánceres y trastornos autoinmunes. Los investigadores esperan aplicar estas células NK modificadas contra otras enfermedades causadas por linfocitos T disfuncionales, como la esclerosis múltiple y la artritis reumatoide.