Investigadores de la Facultad de Farmacia R. Ken Coit de la Universidad de Arizona han desarrollado una nueva estrategia que ayuda al sistema inmunitario a reconocer y atacar los tumores de cáncer de pulmón de forma más eficaz.

Al encapsular un fármaco quimioterapéutico y una molécula de ARN en un minúsculo portador lipídico, el equipo potenció una respuesta inmunitaria que ralentizó el crecimiento tumoral y potenció los efectos de la inmunoterapia.

Los resultados, publicados en Nature Communications, describen una plataforma basada en la nanotecnología que combina el fármaco quimioterapéutico paclitaxel con una molécula de silenciamiento génico conocida como ARNip.

El encapsulado lipídico mejora la administración de ambas terapias a las células tumorales pulmonares.

Este enfoque potencia un proceso denominado muerte celular inmunogénica (ICD, por sus siglas en inglés), una forma de muerte de las células cancerosas que alerta al sistema inmunitario de la presencia de tumores. Los investigadores consideran cada vez más la ICD como una vía prometedora para ayudar al organismo a reconocer, atacar y recordar las células cancerosas.

Jianqin Lu, catedrático asociado de Ciencias Farmacéuticas de la Cátedra John A. y Frances P. Ware en la Facultad de Farmacia de la Universidad de Alberta y miembro del Centro Oncológico Integral de la Universidad de Alberta, dirigió la investigación.

«A pesar del importante potencial de la inmunoterapia basada en la ICD, sus aplicaciones terapéuticas siguen sin aprovecharse lo suficiente», afirmó Lu. «Dado que sabemos que el paclitaxel puede inducir la ICD, hemos mejorado la administración del fármaco al tumor uniendo una molécula lipídica denominada esfingolípido para formar una burbuja lipídica, o nanovesícula. De este modo, podemos administrar una mayor cantidad de fármaco en el lugar del tumor».

A medida que el fármaco destruye las células cancerosas, una proteína denominada calreticulina, o CRT, se desplaza hacia la superficie de las células moribundas, creando lo que los investigadores describen como una señal de «cómeme» que atrae a las células inmunitarias. La CRT actúa como un faro para las células denominadas fagocitos, que engullen las células tumorales moribundas y ayudan a iniciar la respuesta de la ICD.

Algunos tumores eluden esta respuesta utilizando una molécula denominada STC1, que impide que la CRT llegue a la superficie celular. Como resultado, la respuesta inmunitaria se debilita y se reduce la actividad de las células T encargadas de destruir las células tumorales.

Para contrarrestar ese efecto, los investigadores utilizaron una molécula de ARNip denominada siSTC1 para silenciar la actividad del gen STC1, administrándola conjuntamente con el paclitaxel.

El equipo probó la estrategia en dos líneas celulares cancerosas: las células de cáncer de pulmón Lewis, que presentan una elevada expresión del gen STC1, y las células de cáncer de colon MC38, que presentan una expresión más baja de dicho gen. Descubrieron que la combinación del fármaco y el ARNip que silencia el gen STC1 resultaba mucho más eficaz contra las células de cáncer de pulmón que contra las células MC38.

«Si se desencadena una respuesta inmunitaria de tipo ICD, no debería producirse el desarrollo del tumor o este debería retrasarse», afirmó Lu.

Utilizando modelos murinos de cáncer de pulmón, Lu y sus colegas descubrieron que la combinación del ARNip contra el STC1 y el paclitaxel erradicó tres de cada cinco tumores y, en algunos casos, cuatro de cada cinco, dependiendo del tipo de cáncer.

Los investigadores también descubrieron que la combinación de siSTC1 y paclitaxel aumentaba la sensibilidad del tumor al tratamiento de bloqueo de PD-1, un tipo de inmunoterapia contra el cáncer que permite al sistema inmunitario reconocer y destruir mejor las células cancerosas.

«Realmente se está modificando el microambiente tumoral», afirmó Lu. «La combinación de paclitaxel y siSTC1 potencia la terapia de bloqueo de PD-1 y la inmunoterapia contra el cáncer. Así es como este tipo de proceso puede tener un impacto».

Lu señaló que la plataforma podría utilizarse para tratar muchos tipos de cáncer con alta expresión de STC1, entre ellos el cáncer de pulmón no microcítico, algunos tipos de cáncer de colon, el cáncer de mama, el cáncer de hígado y el cáncer de ovario.

El equipo espera colaborar con oncólogos clínicos y, con el tiempo, llevar la plataforma a un ensayo clínico de fase I.

Otros coautores de la Facultad de Farmacia de la Universidad de Arizona son Wenpan Li, investigador/científico III; Zhiren Wang, antiguo investigador asociado posdoctoral; Mengwen Li, estudiante de doctorado en ciencias farmacéuticas; Yanhao Jiang, estudiante de doctorado en ciencias farmacéuticas; Shuang Wu, estudiante de doctorado en ciencias farmacéuticas; Leyla Cordova, estudiante de máster en ciencias farmacéuticas; y MinHyeok Kim, antiguo estudiante de grado investigador.

Fuente: Universidad de Arizona