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Esta investigadora ha desarrollado un hidrogel en el que se pueden cultivar linfocitos T, encargados de destruir a las células cancerígenas dentro del cuerpo humano. Su equipo ya ha solicitado la patente de este nuevo producto en Europa y puesto en marcha un proyecto, cuyo objetivo es imprimirlos en 3D para acelerar su llegada a los hospitales y la transferencia al mercado.
Química de formación y doctorada en Ciencias de los Materiales, Judith Guasch (Tarragona, 1983) siempre tuvo claro que quería transferir sus avances en investigación a la biomedicina. Durante su posdoctorado en el Instituto Max Planck de Sistemas Inteligentes (Stuttgart, Alemania) participó en un proyecto en el que coincidió con varios de los mayores expertos en inmunoterapia contra el cáncer; una novedosa y prometedora vía que el pasado 2018 fue reconocida con el Nobel de Medicina.
La inmunoterapia contra el cáncer se basa en utilizar y reforzar el sistema inmunitario de los pacientes para que reconozca y combata las células tumorales sin dañar los tejidos sanos. Uno de los tratamientos posibles, la llamada terapia celular adoptiva, consiste en extraer las células T de los pacientes, modificarlas para que sean más activas, hacer numerosas copias y volverlas a inyectar. Según señala Guasch a SINC “una de las principales limitaciones que tenían los investigadores del Max Planck era conseguir más linfocitos T”.
Fascinada por este enfoque, Guasch se propuso sortear estos obstáculos y desde 2017 lidera un equipo en el Instituto de Ciencia de Materiales de Barcelona (ICMAB-CSIC) que trata de avanzar en el campo de la inmunoterapia. Su hallazgo más reciente, publicado en la revista Biomaterials, podría acercar esta terapia a más pacientes, así como acelerar su proceso.
“Hemos desarrollado un hidrogel para el cultivo de células T, con la finalidad de aumentar la proliferación de unos determinados subtipos de células T capaces de eliminar el cáncer”, afirma esta doctora. Su grupo acaba de solicitar una patente ante la Oficina Europea de Patentes, confiando en poder acercar su tecnología a los hospitales. Además, han puesto en marcha un proyecto para poder imprimir en 3D estos nuevos hidrogeles y acelerar su transferencia al mercado.
“En la actualidad, existen muy pocos productos en el mercado basados en inmunoterapias celulares. El Kymriah, de Novartis, el Yescarta, de Kite Pharma. Sin embargo, “su elevado precio hace que solamente se utilicen en casos muy particulares y en unos pocos hospitales. Nuestro objetivo es contribuir a un uso más generalizado de dichas terapias”, afirma.
La principal aportación del equipo de Guasch a esta nueva terapia es la creación de este hidrogel 3D en el que se pueden cultivar linfocitos T en un ambiente artificial, fuera del organismo. “Queremos mejorar la efectividad del tratamiento, así como también recortar el tiempo necesario para conseguir determinados linfocitos T en el laboratorio y así disminuir el coste y la duración de la terapia”, destaca la investigadora.
El producto desarrollado por los investigadores del ICMAB-CSIC está compuesto por polímeros biocompatibles de polietilenglicol y por heparina, un agente anticoagulante. A grosso modo, son una especie de esponjas que tratan de copiar la matriz extracelular de algunos tejidos humanos. “Normalmente, las células T se reproducen en los nódulos o ganglios linfáticos. En el laboratorio, tratamos de hacer el hidrogel lo más similar posible al tejido de dichos órganos, de manera que pueda imitar su función”, indica.
Tal y como señala Guasch, el éxito de la inmunoterapia contra el cáncer depende, en gran parte, de que se administren al paciente suficientes células T con potencial para reproducirse dentro del cuerpo humano, de manera que sean capaces de poder eliminar a todas las células cancerígenas. “Actualmente, la metodología disponible para conseguir estas células en el laboratorio no es suficientemente eficaz y nuestros hidrogeles tienen como fin mejorar este proceso”, reitera.
La investigadora detalla que “en este tipo de terapia, se extrae sangre del paciente, se purifica y se selecciona un tipo determinado de glóbulos blancos [los linfocitos o células T], encargados de eliminar el cáncer. Ya en el laboratorio, estas células se suelen modificar genéticamente para que sean capaces de encontrar el cáncer de forma efectiva y destruirlo. Finalmente, las células T se vuelven a inyectar al paciente y actúan como medicamento vivo destruyendo las células cancerígenas”.
La inmunoterapia “presenta una ventaja respecto a los tratamientos convencionales: las células T son capaces de permanecer en el cuerpo de los pacientes durante un cierto periodo de tiempo, que, en algunos casos, es de hasta más de ocho años, de manera que los protegen de posibles recaídas”, comenta.
Para certificar la eficacia del hidrogel, Guasch y su grupo comenzaron demostrando la hipótesis inicial desde la que partían, que consistía en “probar que la introducción de una estructura tridimensional en el cultivo de células T, capaz de mimetizar a los nódulos linfáticos, resultaría en un incremento de la cantidad de células obtenidas y en la posibilidad de promocionar ciertos fenotipos celulares”.
Explica que el incremento de células se llevó a cabo utilizando “andamios 3D comerciales, diseñados para otros fines”. Alentado por los buenos resultados, ella y su equipo decidieron desarrollar hidrogeles pensados específicamente para este tipo de aplicación —con estructuras similares a los ganglios linfáticos—. Una vez obtenidos, demostraron su utilidad en cuanto a proliferación y diferenciación celular con sangre de personas sanas.
“Ahora —detalla— estamos en el punto de comprobar la eficacia de las células T producidas en los hidrogeles para la eliminación de células cancerígenas en colaboración con el Vall d'Hebron Instituto de Oncología (VHIO)”.
En concreto, el equipo está comprobando en placas de Petri si las células T, obtenidas en los hidrogeles, son capaces de eliminar células cancerígenas de las que disponen los laboratorios para este tipo de pruebas. De corroborarse, “el siguiente paso sería realizar las mismas comprobaciones en muestras de sangre de pacientes con cáncer".
Para esta investigadora, la comercialización de sus hidrogeles podría además aportar otros beneficios más allá de emplearse como nódulos linfáticos artificiales. “Podrían servir para probar nuevos medicamentos y nuevas terapias, pudiendo, teóricamente, reducir el número de animales necesarios en ensayos preclínicos. Como consecuencia, también se reduciría el tiempo requerido y su coste económico y ético”.
Aunque a estos hidrogeles todavía les queda camino por recorrer, su llegada al mercado se encuentra en una etapa avanzada. Guasch y su equipo solicitaron la patente el pasado mes de mayo; ahora, permanecen a la espera de que la Oficina Europea de Patentes les conceda el visto bueno, y así poder extender la solicitud a otros países.
Mientras tanto, el Centro de Investigación Biomédica en Red (CIBER-BBN) les ha concedido un proyecto de investigación de dos años de duración para seguir desarrollando el hidrogel. La idea es imprimir hidrogeles 3D de gran tamaño, con el fin de expandir las células T de una manera más eficiente.
Además, el equipo está buscando colaboradores industriales, sobre todo empresas biomédicas y farmacéuticas, e inversores interesados en crear una empresa spin off para transferir esta tecnología y que pueda estar disponible cuanto antes en los hospitales.
“La finalización de este proceso de validación y su comercialización dependerá de los fondos que tengamos y de la involucración del sector, pero somos optimistas porque tenemos ya algunas empresas interesadas”, concluye.
Estos materiales están compuestos únicamente de proteínas, capaces de entregar de forma prolongada en el tiempo, nanopartículas que pueden dirigirse a células tumorales específicas y destruirlas. Imitan a los gránulos secretores naturales del sistema endocrino y han sido probados con éxito en modelos de ratón con cáncer colorrectal.
Un equipo de la Universidad Rey Juan Carlos está abordando el reto de definir y diseñar cómo se visualizará este gemelo virtual para simular distintos cambios de medicación y de tratamientos en esquizofrenia, ictus y epilepsia.
