Las células cancerosas usan "tentáculos diminutos" para suprimir el sistema inmunitario

Izquierda: La imagen de microscopía electrónica de barrido por emisión de campo (FESEM) muestra la formación de un nanotubo entre una célula de cáncer de mama y una célula inmune. Derecha: La imagen de microscopía confocal muestra mitocondrias (etiquetadas con colorante de fluorescencia verde) que viajan de una célula T a una célula cancerosa a través del nanotubo intercelular. El ADN en las mitocondrias fue etiquetado con tinte azul. Crédito: Nature Nanotechnology, 10.1038/s41565-021-01000-4

Para crecer y propagarse, las células cancerosas deben evadir el sistema inmunitario. Investigadores del Hospital Brigham and Women's y el MIT utilizaron el poder de la nanotecnología para descubrir una nueva forma en que el cáncer puede desarmar a sus posibles atacantes celulares al extender tentáculos a nanoescala que pueden llegar a una célula inmune y sacar su paquete de energía. Sorber las mitocondrias de la célula inmune potencia la célula cancerosa y agota la célula inmune. Los nuevos hallazgos, publicados en Nature Nanotechnology, podríanconducir a nuevos objetivos para desarrollar la próxima generación de inmunoterapia contra el cáncer.

"El cáncer mata cuando el sistema inmunológico está suprimido y las células cancerosas son capaces de hacer metástasis, y parece que los nanotubos pueden ayudarlos a hacer ambas cosas", dijo la autora correspondiente Shiladitya Sengupta, Ph.D., codirectora del Brigham's Center for Engineered Therapeutics. "Este es un mecanismo completamente nuevo por el cual las células cancerosas evaden el sistema inmunológico y nos da un nuevo objetivo a seguir".

Para investigar cómo las células cancerosas y las células inmunes interactúan a nivel de nanoescala, Sengupta y sus colegas establecieron experimentos en los que cocultivos células de cáncer de mama y células inmunes, como las células T. Usando microscopía electrónicade barrido de emisión de campo, vislumbraron algo inusual: las células cancerosas y las células inmunes parecían estar físicamente conectadas por pequeños zarcillos, con anchos principalmente en el rango de 100-1000 nanómetros. (A modo de comparación, un cabello humano es de aproximadamente 80,000 a 100,000 nanómetros). En algunos casos, los nanotubos se unieron para formar tubos más gruesos. Luego, el equipo tiñó las mitocondrias, que proporcionan energía a las células, de las células T con un tinte fluorescente y observó cómo las mitocondrias de color verde brillante se extraían de las células inmunes, a través de los nanotubos, y hacia las células cancerosas.

"Al preservar cuidadosamente la condición del cultivo celular y observar las estructuras intracelulares, vimos estos delicados nanotubos y estaban robando la fuente de energía de las células inmunes",dijo el coautor correspondiente Hae Lin Jang, Ph.D., investigador principal en el Centro de Terapéutica de Ingeniería. "Fue muy emocionante porque este tipo de comportamiento nunca antes se había observado en las células cancerosas. Este fue un proyecto difícil ya que los nanotubos son frágiles y tuvimos que manejar las células con mucha suavidad para no romperlas".

Luego, los investigadores buscaron ver qué pasaría si evitaran que las células cancerosas secuestraran las mitocondrias. Cuando inyectaron un inhibidor de la formación de nanotubos en modelos de ratón utilizados para estudiar el cáncer de pulmón y el cáncer de mama, vieron una reducción significativa en el crecimiento tumoral.

"Uno de los objetivos de la inmunoterapia contra el cáncer es encontrar combinaciones de terapias que puedan mejorar los resultados", dijo el autor principal Tanmoy Saha, Ph.D., investigador postdoctoral en el Center for Engineered Therapeutics. "Sobre la base de nuestras observaciones, hay evidencia de que un inhibidor de la formación de nanotubos podría combinarse con inmunoterapias contra el cáncer y probarse para ver si puede mejorar los resultados para los pacientes".

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