Nuevo dispositivo miniatura transforma pruebas de tratamientos contra cáncer de sangre

Sin embargo, a pesar de su potencial, casi la mitad de los pacientes con leucemia recaen y muchos sufren efectos secundarios graves. Los esfuerzos para mejorar las terapias CAR T se han visto obstaculizados por las limitaciones de los métodos de prueba convencionales. Los modelos tradicionales no logran replicar con precisión la compleja respuesta inmunitaria humana ni el entorno de la médula ósea donde se desarrolla la leucemia. Ahora, investigadores han desarrollado una nueva solución para superar esta brecha: una plataforma que permite la observación en tiempo real de las interacciones del tratamiento del cáncer en condiciones controladas, ofreciendo un enfoque más preciso y específico para cada paciente en el análisis de terapias contra el cáncer hematológico.

Esta innovadora plataforma, denominada "leucemia en un chip", se desarrolló mediante la colaboración entre la Facultad de Medicina Perelman de la Universidad de Pensilvania (Filadelfia, Pensilvania, EUA) y la Facultad de Ingeniería Tandon de la Universidad de Nueva York (Brooklyn, Nueva York, EUA). El dispositivo es el primero en recrear con éxito el entorno físico e inmunológico de la médula ósea humana en un chip del tamaño de un portaobjetos de microscopio. Integra tres regiones distintas de la médula ósea: vasos sanguíneos, cavidad medular circundante y revestimiento óseo externo; y, al inocularse con células derivadas del paciente, se autoorganiza para producir proteínas estructurales como colágeno, fibronectina y laminina. Es importante destacar que el dispositivo preserva la actividad de las células inmunitarias dentro del microambiente de la médula ósea. El sistema incorpora redes vasculares para simular interacciones inmunitarias realistas en tres dimensiones, lo que proporciona un nivel de conocimiento y precisión muy superior al de los cultivos 2D o los modelos animales. Este desarrollo también es oportuno, ya que coincide con la nueva hoja de ruta de la FDA para reducir los requisitos de las pruebas en animales en el desarrollo de fármacos.

En su estudio publicado en Nature Biomedical Engineering, los investigadores utilizaron imágenes avanzadas para observar cómo las células CAR T se movían por los vasos sanguíneos, detectaban células cancerosas y las destruían; procesos que antes eran imposibles de ver con esta claridad. Observaron que las células inmunitarias modificadas no solo se dirigían a las células leucémicas, sino que también activaban otras células inmunitarias cercanas en un "efecto espectador" que puede explicar tanto el éxito terapéutico como algunos efectos secundarios. El equipo simuló diferentes respuestas de los pacientes, como la remisión, la recaída y la resistencia, y demostró que las células CAR T más nuevas, de cuarta generación, funcionaron mejor que las versiones estándar, incluso a dosis más bajas. La configuración del chip tarda solo medio día en ensamblarse y admite experimentos de hasta dos semanas, a diferencia de los modelos animales que requieren meses. En el futuro, los investigadores pretenden utilizar esta plataforma para probar las células cancerosas de pacientes individuales frente a varios diseños de tratamiento, lo que permite un enfoque personalizado para la selección de la terapia antes de que comience el tratamiento.

Enlaces relacionados:
Facultad de Medicina Perelman
Facultad de Ingeniería Tandon