Una nanopartícula desenrotllada a la Universitat Politècnica de València obri una via contra el càncer en restablir la comunicació entre cèl·lules tumorals i cèl·lules immunes. En recuperar este diàleg perdut pels mecanismes d’evasió de molts tumors, el sistema immunitari torna a reconéixer les cèl·lules canceroses i augmenta la seua capacitat per a eliminar-les.
El projecte està liderat per l’investigador Ramón Martínez Máñez i suposa un avanç en el camp de la nanoinmunoterapia. L’equip ha dissenyat una nanopartícula pionera capaç d’acostar físicament a les cèl·lules tumorals i als limfòcits, afavorint que estos ultimen l’atac. En molts tipus de càncer, les cèl·lules malignes desenrotllen estratègies per a passar desapercebudes davant les defenses de l’organisme; esta tecnologia aborda precisament eixe punt feble, retornant al sistema immune un paper protagonista.
Una innovadora partícula
La innovadora nanopartícula s’inspira en els anticossos biespecíficos, coneguts com BiTEs, una ferramenta ja aprovada clínicament per a tractar determinats tumors hematològics. Estos anticossos han demostrat ser útils per a reclutar limfòcits contra les cèl·lules tumorals, però presenten limitacions importants: la seua producció és complexa, tenen un temps de vida curt en l’organisme, mostren menor eficàcia enfront de tumors sòlids i poden generar efectes secundaris adversos. A partir d’estes carències, l’equip de la Politècnica de València ha plantejat una alternativa més versàtil.
Les nanopartícules tipus Janus desenrotllades pel grup d’investigació superen bona part d’estos inconvenients. Són més fàcils de produir i d’adaptar a diferents tipus de càncer, la qual cosa obri la porta a tractaments personalitzats segons el tumor. A més, la seua permanència en l’organisme és major que la dels BiTEs, la qual cosa els permet acumular-se amb més eficàcia en les zones tumorals i, potencialment, reduir la freqüència d’administració. Este major temps de vida també pot contribuir a un efecte prolongat amb menor risc d’efectes secundaris, en concentrar-se de manera preferent en el teixit afectat.
En cultius in vitro amb cèl·lules humanes de melanoma i cèl·lules immunes, concretament J-pHLIP-PD1, s’ha demostrat que estes nanopartícules, denominades J-pHLIP-PD1, s’integren en la membrana de les cèl·lules tumorals i exposen la seua altra cara cap als limfòcits. D’esta manera actuen com un pont físic i funcional: d’una banda reconeixen i es fixen a la cèl·lula cancerosa i, per un altre, s’enllacen al limfòcit, facilitant el contacte estret necessari perquè este desencadene la mort de la cèl·lula tumoral.
També s’ha avaluat el seu potencial terapèutic en un model de metàstasi en ratolí, un escenari especialment complex perquè implica la disseminació del càncer a altres òrgans. En este cas, les nanopartícules han reduït de manera significativa la formació de metàstasi en els pulmons dels animals, un resultat que apunta a una millora en el control de la malaltia quan es troba en fases avançades. Este efecte indica que la tecnologia no sols actua a nivell local, sinó que podria ajudar a frenar l’expansió del tumor.
L’equip atribuïx esta eficàcia superior a la capacitat de les nanopartícules per a restablir la comunicació entre el sistema immune i el tumor. S’ha observat un augment notable de limfòcits citotòxics en els pulmons dels ratolins tractats, un tipus de cèl·lula clau en la destrucció dirigida de cèl·lules canceroses. Este increment suggerix que la resposta immunitària no sols es reactiva, sinó que es reforça específicament en la zona on es localitzen les metàstasis.
Un pas avant en nanoinmunoterapia
L’aplicació de nanopartícules tipus Janus en immunoteràpia representa un pas avant en innovació, ja que permet orientar de manera precisa diferents tipus de ligandos per a unir cèl·lules. Esta capacitat de presentar dos cares diferenciades, cada una amb funcions concretes, no s’aconseguix amb altres tipus de nanopartícules més simples. La tecnologia s’aprofita així de l’estructura asimètrica per a reproduir processos que, de manera natural, requerixen una interacció molt ajustada entre cèl·lules.
En este treball, una de les cares de la nanopartícula reconeix específicament les cèl·lules tumorals de melanoma i l’altra s’unix a les cèl·lules immunes. D’esta manera imita la sinapsi immune natural, el punt de contacte en el qual el limfòcit analitza la informació de la cèl·lula diana i decidix si ha de destruir-la. En reproduir este mecanisme, la nanopartícula contribuïx a restablir una comunicació que en molts tumors es troba bloquejada o alterada.
Encara que l’estudi s’ha centrat en melanoma metastásico, l’equip investigador considera que esta tecnologia podria adaptar-se amb relativa facilitat a altres tumors sòlids o hematològics. Bastaria amb modificar els ligandos de reconeixement per a dirigir la nanopartícula cap a diferents tipus de cèl·lules canceroses, mantenint el mateix principi de funcionament. Este potencial d’adaptació amplia el ventall de possibles aplicacions en el futur.
Els investigadors treballen ja en la seua validació per al tractament de tumors sòlids més complexos, entre ells el càncer de mama triple negatiu. En esta mena de tumor, les barreres físiques del microambient tumoral dificulten l’accés de les cèl·lules immunes i limiten l’eficàcia de la immunoteràpia convencional. La nova nanopartícula podria ajudar a eludir part d’estes barreres en concentrar-se en les àrees tumorals i acostar de manera directa els limfòcits a les cèl·lules malignes.
Segons l’equip, estes nanopartícules mostren una major estabilitat i una elevada capacitat per a acumular-se en la zona del tumor, la qual cosa reforça l’expectativa d’obtindre bons resultats en els càncers més difícils. A més, el seu nucli porós permet carregar fàrmacs, de manera que en un únic sistema es poden combinar diverses estratègies terapèutiques, com l’atac immunitari directe i l’alliberament controlat de medicaments. Esta combinació en una sola plataforma obri la possibilitat de tractaments més eficaços i ajustats a les necessitats de cada pacient.
El treball ha sigut publicat en la revista Advanced Materials i desenrotllat pel grup Nanosens de l’Institut Interuniversitari d’Investigació de Reconeixement Molecular i Desenrotllament Tecnològic de la Universitat Politècnica de València, integrat en diferents unitats mixtes amb centres d’investigació biomèdica. Els seus integrants formen també part del CIBER de Bioingeniería, Biomaterials i Nanomedicina, la qual cosa reforça la col·laboració entre disciplines clau per a la lluita contra el càncer.
