Inspirándose en la naturaleza para la cura del cáncer en etapa tardía

Isaac Adjei está utilizando su experiencia en la administración de medicamentos para diseñar nuevas formas de tratar a los pacientes con cáncer en etapa avanzada.

Adjei, profesor asistente en el Departamento de Ingeniería Biomédica de la Universidad Texas A&M, desarrolla tratamientos para pacientes con cáncer avanzado para mejorar su calidad de vida y ayudarlos a vivir más tiempo. Por lo general, estos pacientes tienen cáncer que se ha diseminado a otras partes del cuerpo o tumores que no responden al tratamiento.

Uno de los tratamientos actuales para la mayoría de los pacientes con cáncer es la inmunoterapia, en la que se utilizan anticuerpos contra receptores específicos en las células cancerosas para activar el sistema inmunológico, o se aíslan, activan y luego se vuelven a inyectar en el cuerpo para atacar el cáncer. . Sin embargo, es menos probable que la inmunoterapia funcione en pacientes con cáncer en estadio avanzado. En pacientes con cáncer de mama, solo alrededor del 5% en la etapa avanzada responderá al tratamiento.

El grupo de Adjei adopta un enfoque diferente sobre cómo el sistema inmunológico interactúa con los tumores. En lugar de simplemente probar diferentes inmunoterapias, los miembros de su equipo buscan ver si pueden cambiar el entorno dentro del tumor de un paciente para darle al tratamiento una mejor oportunidad de funcionar.

«Estamos tratando de cambiar el entorno dentro del tumor mediante el uso de nanopartículas que hemos desarrollado en nuestro laboratorio para que cuando lleguen las nuevas células inmunes, las células estén felices y puedan encontrar las células cancerosas y matarlas», dijo Adjei. «Les estamos dando la oportunidad de luchar para que puedan hacer el trabajo que les envías».

Una forma en que el equipo de Adjei espera lograr esto es cambiando los niveles de oxígeno dentro del tumor. A medida que el cáncer crece, utiliza una gran cantidad de nutrientes, lo que reduce la cantidad de oxígeno dentro del tumor. Una vez que se agotan los nutrientes del medio ambiente, se empuja al tumor a salir, lo que conduce a la diseminación del cáncer por todo el cuerpo a través de metástasis. Las células cancerosas también desarrollan formas que les permiten esconderse de las células inmunes en este ambiente hipóxico, lo que hace que la inmunoterapia sea ineficaz.

Si se pueden inyectar nanopartículas (dispositivos diminutos 1.000 veces más pequeños que un mechón de cabello humano) en el tumor y producir oxígeno, el sistema inmunológico tendrá más posibilidades de destruir el tumor. El equipo de Adjei desarrolla nanopartículas que aprovechan algunas de las propiedades de las células cancerosas para producir oxígeno en ese entorno y garantizar un efecto duradero.

Adjei dice que uno de los objetivos es encontrar formas de imitar la naturaleza.

«Una de mis filosofías es que si tomas algo que la naturaleza ya está usando, lo hace fácil de traducir», dijo Adjei. “Yo formé parte de mi doctorado. cursos en un hospital, por lo que se le mete en la cabeza antes de desarrollar o diseñar cualquier cosa, debe pensar en cómo finalmente lo hará llegar a un paciente.

Esto lleva a otro desafío que su equipo está tratando de resolver: asegurarse de que las nanopartículas terminen en el lugar correcto del cuerpo. Nuevamente, están usando los sistemas corporales como modelo. El hígado, por ejemplo, produce muchas sustancias, pero el cuerpo sabe a dónde debe ir cada una, por lo general utilizando proteínas específicas.

«Lo que (mi alumno) Sri está haciendo es desarrollar estas nanopartículas que, si las inyectas en el cuerpo, pueden reclutar algunas de estas proteínas y luego usarlas para indicarles a las nanopartículas dónde ir», dijo Adjei. «Una vez que tengamos esta plataforma, podremos aplicarla para diferentes aplicaciones, como el tratamiento del cáncer, el accidente cerebrovascular, incluso la lesión cerebral traumática».

Adjei dijo que uno de sus objetivos es capacitar a los estudiantes con las habilidades y la mentalidad adecuadas para ayudar a los pacientes, lo que puede tener un impacto más amplio en la salud de la comunidad.

«Si entreno a dos estudiantes de doctorado con ideas afines y salgo con el objetivo de mejorar los resultados para los pacientes, son tres personas las que intentan hacer lo mismo», dijo Adjei. «Este es mi objetivo final: ayudar a los pacientes y capacitar a estudiantes excelentes orientados a la traducción que, cuando salgan del armario, incluso si trabajan en la industria, tendrán un impacto».