N.57 – Metástasis tumorales en pulmón

Los pulmones son un blanco en la propagación metastásica de distintos tipos de cáncer y la metástasis pulmonar es la principal causa de muerte por enfermedad metastásica.

Los vasos sanguíneos ramificados en los pulmones son tan pequeños que una célula cancerosa que circula en el torrente sanguíneo puede anclarse, establecerse y eventualmente constituir un tumor secundario. Una vez establecidos, los tumores metastásicos desencadenan señales químicas que obstaculizan la inducción de respuesta inmunitaria.

En el artículo reseñado se describe un nuevo enfoque desarrollado por investigadores del Harvard’s Wyss Institute for Biologically Inspired Engineering y de la John A. Paulson School for Engineering and Applied Sciences (SEAS). En vez de ver la metástasis pulmonar como una consecuencia desafortunada de un tumor primario en otro lugar, el equipo se centró en tratar la metástasis en sí mediante la administración de sustancias químicas que -a través de los glóbulos rojos- atraen las células inmunitarias a los tumores en pulmón. Este enfoque no sólo detiene el crecimiento de tumores pulmonares en ratones con cáncer de mama metastásico, sino que también protege a los animales contra posteriores recurrencias del cáncer.

El referido enfoque se distingue netamente de los tratamientos convencionales contra el cáncer, que focalizan en lograr que el sistema inmunológico reconozca y ataque al tumor primario. El fundamento de tal distinción reside en que la obtención de respuestas inmunitarias contra los tumores primarios resulta obstaculizada por su microambiente inmunosupresor y por la mayor inaccesibilidad de las células intratumorales más profundas. En cambio, las células tumorales metastásicas en pulmón resultan mucho más accesibles debido a la alta densidad de vasos sanguíneos y ofrecen –por tanto- una oportunidad única para inducir una respuesta inmune.

Dado que las metástasis pulmonares hacen desaparecer las señales que deberían atraer a los glóbulos blancos para combatir el tumor, se presumió que proporcionar esa señal de quimiocinas en el sitio del tumor podría ayudar a restaurar la respuesta inmune normal del cuerpo y permitirle atacar los tumores.

En el estudio reseñado se procuró superar las barreras (que el organismo opone a los posibles tratamientos) mediante la inserción de nanopartículas de fármaco en los glóbulos rojos, lo que permite eludir la detección y permanecer en el organismo el tiempo suficiente para entregar sus cargas útiles minimizando la toxicidad.

Esa técnica se usó para administrar –a los tumores pulmonares metastásicos- químicos estimulantes del sistema inmunológico en lugar de quimioterapia, que puede dañar el tejido pulmonar. Como carga útil eligieron una quimiocina, una pequeña proteína -llamada CXCL10- que atrae a los glóbulos blancos.

El equipo optimizó sus nanopartículas para asegurar que se desprendieran de los glóbulos rojos huéspedes solo cuando éstos se comprimieran a través de los diminutos capilares de los pulmones. Además, coronaron las nanopartículas con un anticuerpo que se adhiere a una proteína (llamada ICAM-1) que se encuentra comúnmente en las células de los vasos sanguíneos pulmonares, prolongando así la retención de las nanopartículas en los pulmones. Estas nanopartículas se llenaron luego con la quimiocina CXCL10, creando un paquete que los investigadores llamaron “ImmunoBait”. Luego, las partículas de ImmunoBait se unieron a los glóbulos rojos de ratón para crear un sistema de administración terapéutica denominado “Inmunoterapia Sistémica Anclada en Eritrocitos” (Erythrocyte-Anchored Systemic Immunotherapy EASI), y se inyectaron en el torrente sanguíneo de ratones con cáncer de mama con metástasis pulmonar.

Las partículas de ImmunoBait permanecieron en los pulmones de los animales hasta seis horas después de la inyección de EASI, y la mayoría de ellas se distribuyeron dentro y alrededor de las metástasis. El tratamiento con EASI condujo a una fuerte expresión de CXCL10 durante 72 horas, lo que sugiere que la administración de la quimiocina estimuló al organismo a comenzar a producirla por sí mismo, a pesar del microambiente tumoral inmunosupresor.

Se concluye señalando que la EASI puede representar una estrategia general y potente contra el cáncer, destacándose su capacidad para convertir la adversidad biológica de la metástasis pulmonar en una oportunidad terapéutica única contra los cánceres metastásicos. El equipo continúa optimizando EASI al experimentar con la administración de diferentes tipos de quimiocinas, y está explorando la combinación de EASI con diversas terapias oncológicas aprobadas para identificar posibles sinergias.

Finaliza destacando que este enfoque bioinspirado para la terapia del cáncer es un excelente ejemplo del pensamiento innovador que se alienta y promueve en el Instituto Wyss, al aprovechar los propios glóbulos rojos para administrar medicamentos a los vasos sanguíneos capilares del pulmón, donde se forman la mayor parte de las metástasis.