Mejoran la inmunoterapia para el cáncer con bacterias que actúan como un caballo de Troya

Un equipo de la Universidad de Columbia y del Irving Medical Center (EE.UU.) ha desarrollado una cepa de bacterias no patógenas que pueden colonizar tumores sólidos en ratones para así administrar la inmunoterapia de manera segura, actuando como un caballo de Troya que trata tumores desde dentro. La terapia condujo no solo a la regresión tumoral completa en un modelo de linfoma en ratones, sino también a un control significativo de lesiones tumorales distantes.

«Ver a los tumores no tratados responder junto con el tratamiento de las lesiones primaria fue un descubrimiento inesperado. Es la primera demostración, después de una terapia de cáncer bacteriano, de lo que se denomina un efecto ' abscopal '», explica Tal Danino, profesor de ingeniería biomédica. «Esto significa que podremos diseñar bacterias para cebar tumores localmente y, posteriormente, estimular el sistema inmunológico para que busque tumores y metástasis que sean demasiado pequeños para ser detectados con imágenes u otros métodos».

El campo emergente de la biología sintética , el diseño de nuevos componentes y sistemas biológicos, está revolucionando la medicina. A través de la programación genética de las células vivas, los investigadores están creando sistemas de ingeniería que detectan y responden de manera inteligente a diversos entornos, lo que lleva a soluciones más específicas y efectivas en comparación con las terapias actuales de base molecular.

El equipo combinó su experiencia en biología sintética e inmunología para diseñar una cepa de bacterias capaz de crecer y multiplicarse en el núcleo necrótico de los tumores. Cuando los números de bacterias alcanzan un umbral crítico, las E. coli no patógenas se programan para autodestruirse, lo que permite una liberación efectiva de la terapia y evita que causen estragos en otras partes del cuerpo. Posteriormente, una pequeña fracción de bacterias sobrevive a la lisis -proceso de ruptura de la membrana celular- y vuelve a liberar la terapia, lo que permite repetidas rondas de administración de fármacos dentro de los tumores tratados. La prueba de concepto en la programación de las bacterias de esta manera se desarrolló originalmente hace unos años y, en el estudio actual, los autores decidieron lanzar un nanoanticuerpo que se dirige a una proteína llamada CD47.

El CD47, explica el otro director del estudio, Nicholas Arpaia, una señal de «no comerme», protege a las células cancerosas de ser ingeridas por células inmunes innatas como los macrófagos y las células dendríticas. Se encuentra en la mayoría de los tumores sólidos humanos y recientemente se ha convertido en un objetivo terapéutico popular. «Pero el CD47 está presente en otras partes del cuerpo, y la orientación sistémica del CD47 produce una toxicidad significativa, como lo demuestran los ensayos clínicos recientes. Para resolver este problema, diseñamos bacterias para atacar el CD47 exclusivamente dentro del tumor y evitar los efectos secundarios sistémicos del tratamiento», apunta Sreyan Chowdhury, el autor principal del artículo.

El efecto combinado de la inflamación local inducida por bacterias dentro del tumor y el bloqueo de CD47 conduce a una mayor ingestión o fagocitosis de las células tumorales y, posteriormente, a una mayor activación y proliferación de las células T en los tumores tratados. El equipo descubrió que el tratamiento con sus bacterias diseñadas no solo eliminaba los tumores tratados, sino que también reducía la incidencia de metástasis tumorales en varios modelos.

«El tratamiento con bacterias diseñadas condujo a la preparación de células T específicas del tumor en el tumor que luego migraron sistémicamente para tratar también tumores distantes», afirma Arpaia.

El equipo está realizando pruebas adicionales de prueba de concepto, así como estudios de seguridad y toxicología , de sus bacterias inmunoterapéuticas diseñadas en una gama de configuraciones avanzadas de tumores sólidos en modelos de ratón. Los resultados positivos de esas pruebas pueden conducir a un ensayo clínico en pacientes.