Eliminación selectiva de células utilizando luz: nueva defensa inmunitaria contra el cáncer y las inflamaciones

MadridInvestigadores de la Universidad de Illinois en Urbana-Champaign han desarrollado una nueva forma de eliminar células específicas utilizando luz. Este avance podría ayudar en el tratamiento del cáncer y enfermedades inflamatorias al focalizar con precisión las células dañinas. El método emplea la luz para destruir células y también desencadena una respuesta inmune.

La necroptosis, también conocida como muerte celular inflamatoria, ayuda al cuerpo a combatir enfermedades. No obstante, en casos como el cáncer, este proceso puede fallar. Las células cancerosas a menudo bloquean las señales inflamatorias, lo que les ayuda a sobrevivir. Los tratamientos tradicionales utilizan productos químicos para matar estas células, pero estos tratamientos suelen difundirse por todo el cuerpo, provocando efectos secundarios indeseados.

Los investigadores emplearon una técnica llamada optogenética para hacer que las células respondieran a la luz. Lograron esto al insertar un gen sensible a la luz proveniente de plantas en cultivos de células intestinales. Luego, conectaron este gen a la proteína RIPK3, que regula la muerte celular.

Así funciona:

• Las proteínas fotosensibles se activan con luz azul.
• Esto hace que las proteínas se agrupen.
• La proteína RIPK3 también se agrupa, imitando la vía de activación natural.

El proceso no solo destruye la célula, sino que también desencadena una reacción inmunológica. La célula libera citocinas, que afectan a las células cercanas y atraen a los linfocitos T. Estas células blancas son fundamentales para que el sistema inmunitario identifique y combata las amenazas.

Algunas células cancerosas dificultan la llegada y el reconocimiento de los linfocitos T. Al inducir la muerte de ciertas células cancerosas mediante necroptosis, buscamos alterar este entorno y ayudar a que los linfocitos T aprendan a identificar y atacar el cáncer, explicó Zhang.

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Actualmente, el sistema requiere que la luz sea dirigida directamente a los tejidos, lo que limita su uso en humanos a áreas cercanas a la piel. No obstante, el equipo planea probar su sistema en ratones para comprender mejor la muerte celular y la respuesta inmunitaria en el cáncer y otras enfermedades inflamatorias. Además, desean investigar cómo esta plataforma podría entrenar células T para terapias inmunológicas.

Es crucial comprender el funcionamiento de la necroptosis, ya que está involucrado en enfermedades como los trastornos neurodegenerativos y la enfermedad inflamatoria intestinal. Entender cómo la necroptosis afecta estas condiciones puede llevar a tratamientos más específicos y efectivos.

Este trabajo ha recibido el apoyo de diversas instituciones, tales como:

• Instituto Nacional de Ciencias Médicas Generales
• Instituto Nacional de Salud Mental
• Fundación Nacional de Ciencias
• Centro de Cáncer de Illinois

Kai Zhang trabaja en el Instituto Beckman de Ciencia y Tecnología Avanzada en Illinois. La investigación recibió financiación de los Institutos Nacionales de Salud a través de las subvenciones R01GM132438 y R01MH124827.

Este nuevo método podría mejorar significativamente los tratamientos. Ofrece una atención precisa con menos efectos secundarios que los enfoques tradicionales. Esto es crucial para tratar el cáncer y las enfermedades inflamatorias. La investigación continua descubrirá más sobre su potencial y conducirá a nuevos tratamientos.