Itongadol/Agencia AJN.- Un equipo de investigadores de la Universidad Bar-Ilan y del Instituto Weizmann desarrollaron un nuevo enfoque que utiliza la ingeniería y el diseño computacional de proteínas para mejorar la capacidad de las células inmunitarias modificadas genéticamente para reconocer y atacar las células cancerosas y los objetivos virales.
El estudio, publicado en la revista Science Advances, utiliza métodos avanzados de diseño asistido por computadora para mejorar un componente clave de los linfocitos T, células del sistema inmunitario capaces de reconocer y destruir células enfermas.
Mediante simulaciones informáticas, los investigadores diseñaron una versión mejorada del receptor de células T (TCR), a la que denominaron SET (TCR Estructuralmente Mejorado). Este receptor mejorado permitió que las células T modificadas genéticamente reaccionaran con mayor fuerza contra sus objetivos y los eliminaran con mayor eficacia.
Los TCR son receptores naturales presentes en la superficie de los linfocitos T que permiten que estas células reconozcan dianas extrañas o anormales y, por lo tanto, desempeñan un papel fundamental en la capacidad del sistema inmunitario para combatir enfermedades.
En experimentos de laboratorio, los linfocitos T con el receptor mejorado generaron respuestas inmunitarias significativamente más fuertes y destruyeron las células cancerosas con mayor eficacia que aquellos con el receptor original.
Los resultados fueron particularmente sorprendentes en ratones con tumores humanos. Tras 83 días, los tumores tratados con células T que contenían SET eran aproximadamente un 35 % más pequeños que los de los ratones control no tratados. Al día 127, todos los ratones que recibieron las células inmunitarias mejoradas seguían vivos, en comparación con menos de la mitad de los ratones del grupo control.
Un enfoque aplicable a diferentes enfermedades
El efecto observado no se limitó a un solo objetivo cancerígeno. Los investigadores aplicaron la misma estrategia a células T modificadas genéticamente para reconocer múltiples objetivos asociados al cáncer, incluyendo el melanoma y otros cánceres difíciles de tratar. También la aplicaron a objetivos del virus de Epstein-Barr y del SARS-CoV-2.
En cada uno de estos casos, los linfocitos T modificados mostraron una actividad inmunitaria superior en comparación con las células que portaban el receptor original. Estos resultados sugieren que este método podría aplicarse a una amplia gama de enfermedades.
El director del Laboratorio de Inmunología Tumoral e Inmunoterapia del Goodman College of Life Sciences de la Universidad Bar-Ilan, profesor Cyrille J. Cohen, que dirigió la investigación, explicó: ‘‘El diseño de proteínas asistido por computadora nos ofrece un enfoque nuevo y mucho más eficiente para modificar el sistema inmunitario’’.
‘‘En este estudio, utilizamos el diseño computacional para aumentar significativamente la eficacia de las células T en el ataque a sus objetivos, y observamos este efecto tanto contra objetivos cancerosos como virales. El uso del diseño de proteínas asistido por computadora, la inteligencia artificial y otras herramientas para crear células inmunitarias más eficientes abre una nueva vía para el desarrollo de tratamientos contra el cáncer y las enfermedades infecciosas’’, agregó Cohen.
Por su parte, María Radman, de la Facultad de Ciencias Biológicas Goodman de la Universidad Bar-Ilan y primera autora del estudio, remarcó que uno de los hallazgos más importantes es la capacidad de la estrategia para funcionar con objetivos muy diferentes.
“Observamos una mayor actividad no solo contra objetivos asociados al cáncer, sino también contra objetivos virales. Esto sugiere que este enfoque podría utilizarse ampliamente para diseñar células T capaces de generar respuestas inmunitarias más fuertes y eficaces’’, afirmó Radman.
En la misma línea, el profesor Sarel Fleishman, del Instituto Weizmann de Ciencias, quien dirigió el trabajo de diseño computacional junto con el Dr. Jake Parker, un estudiante visitante de Australia, señaló que uno de los aspectos más destacables del estudio reside en la versatilidad de las mutaciones diseñadas.
‘‘Los métodos de diseño de proteínas están empezando a transformar algunas de las áreas más complejas de la ingeniería de bioterapéuticos. Lo particularmente destacable es que el mismo conjunto de mutaciones, diseñadas estratégicamente en regiones conservadas del TCR, mejora diferentes tipos de TCR. En lugar de dedicar años a buscar mutaciones para mejorar cada candidato terapéutico individual, creemos que estas mutaciones diseñadas podrían mejorar muchos TCR, acelerando así significativamente la transición de resultados prometedores a futuros tratamientos’’, concluyó Fleishman.
No obstante, los investigadores dejaron en claro que los resultados de este estudio son preclínicos. Es decir, se obtuvieron a partir de experimentos de laboratorio y modelos animales. Se necesitarán estudios adicionales para determinar la seguridad de este enfoque y evaluar su potencial para futuras aplicaciones clínicas.
Israeli researchers develop proteins to strengthen immune cells against cancer and viral diseases.