Referencia: ScienceDaily.com, 18 noviembre 2012
Investigadores financiados por los Institutos Nacionales de la Salud, han desarrollado en un modelo de ratón con esclerosis múltiple (EM), una tecnología innovadora que inhibe selectivamente la porción del sistema inmune responsable de atacar la mielina, un material aislante que recubre las fibras nerviosas y facilita la comunicación eléctrica entre las células del cerebro.
Los trastornos autoinmunes se producen cuando las células T, un tipo de células blancas de la sangre que componen el sistema inmunológico, falla en la apreciación que los tejidos propios del cuerpo y los ataca como a una sustancia extraña. El tratamiento actual para los trastornos autoinmunes implica el uso de fármacos inmunosupresores que reprimen ligeramente la actividad global del sistema inmune. Sin embargo, estos medicamentos dejan a los pacientes susceptibles a las infecciones y aumenta el riesgo de cáncer, en la medida que la capacidad normal del sistema inmunitario para identificar y destruir las células anormales del cuerpo se vea comprometida.
Apoyado por el National Institute of Biomedical Imaging and Bioengineering (NIBIB) en NIH, los doctores. Stephen Miller y Lonnie Shea, de la Northwestern University, Evanston, se unieron con investigadores de la Universidad de Sydney, y la Myelin Repair Foundation en Saratoga, California, para llegar a una nueva forma de reprimir solamente la parte del sistema inmune que causa los trastornos autoinmunes, dejando intacto el resto del sistema.
La nueva investigación adquiere ventaja de la protección física empleada por el cuerpo para evitar que las autorreactivas células T, encargadas de reconocer y en su caso atacar los tejidos sanos del cuerpo, se vuelvan activas. Ellos publicaron sus resultados en la edición de 18 de noviembre de la revista Nature Biotechnology.
"Estamos tratando de hacer algo que interactúe con los procesos naturales del cuerpo", insistió Shea. "El cuerpo tiene mecanismos naturales para desactivar la respuesta inmune que es inapropiada, y estamos buscando aprovechar eso".
Uno de estos mecanismos naturales implica el acabar sobre la marcha la apoptosis, o muerte de las células del cuerpo. Cuando una célula muere, libera sustancias químicas que atraen a unas células específicas del sistema inmunológico llamadas macrófagos. Estos macrófagos engullen la célula muerta y la entregará al bazo donde presentará los autoantígenos, que son pequeñas porciones de proteínas de la célula muerta, a un grupo de células-T. A fin de prevenir que las autorreactivas células T se activen, los macrófagos inician la represión de cualquier célula T capaz de unirse a los autoantígenos.
El Dr. Miller fue el primero en demostrar que mediante el acoplamiento de un específico auto-antígeno, como la mielina, a las células apoptóticas, se podía aprovechar este mecanismo natural para reprimir las células T que normalmente atacan la mielina. El laboratorio dedicó décadas para demostrar que podía generar un antígeno específico de supresión inmune en los diversos modelos de enfermedades autoinmunes en animales. Recientemente, iniciaron un ensayo clínico preliminar con colaboradores de Alemania para poner a prueba la seguridad de la inyección de células apoptóticas enlazadas al antígeno en los pacientes con EM. Aunque el ensayo demostró con éxito que las inyecciones eran seguras, reveló también un problema clave con el uso de células como vehículo para la administración de antígenos:
"La terapia celular es extremadamente cara, ya que necesita ser llevada a cabo en un gran centro médico, con capacidad de aislar los linfocitos del paciente en condiciones estériles y así volver de nuevo a introducir las células acoplados al antígeno en los pacientes", explicó Miller. "Es un procedimiento costoso, difícil y consume demasiado tiempo."
Así comenzó la colaboración con el Dr. Shea, un bioingeniero de la Universidad de Northwestern, discutiendo la posibilidad de desarrollar un sustituto de las células apoptóticas. Después de probar varias formulaciones, su laboratorio logró vincular con éxito los antígenos deseados en partículas microscópicas y biodegradables, que según se predijo eran asumidas por los macrófagos circulantes como similares a las células apoptóticas.
Para su asombro, cuando se analizaron en el laboratorio de Miller, las partículas unidas al antígeno eran igual de buenas, si no mejor, en la inducción de tolerancia a las células T en los modelos de enfermedades autoinmunes en animales.
Usando sus partículas enlazadas a mielina, los investigadores consiguieron evitar tanto el inicio de la EM, en su modelo de ratón, como inhibir su progresión cuando se inyectaba inmediatamente después del primer signo de síntomas clínicos.
El equipo de investigación está ahora a la expectativa de comenzar los ensayos clínicos en su fase I utilizando esta nueva tecnología. El material que compone las partículas ya ha sido aprobado por la Food and Drug Administration de EE.UU., y se está utilizando actualmente en suturas reabsorbibles, así como en ensayos clínicos para entregar agentes anti-cáncer. Miller cree que los registros de seguridad probada de estas partículas, junto con su capacidad de ser fácilmente producida, usando buenas prácticas de fabricación, lo que hará más fácil de trasladar su descubrimiento en el uso clínico.
"Creo que hemos dado con una forma muy potente de inducción la tolerancia, que puede ser fácilmente trasladada a la práctica clínica. Estamos haciendo todo lo que podemos para sacar esto adelante", reseñó Miller.
Además de su uso potencial para el tratamiento de la EM, los investigadores han demostrado en laboratorio que su tratamiento puede inducir tolerancia para otras enfermedades autoinmunes, como la diabetes tipo I y alergias a alimentos específicos. Además, se sospecha que los pacientes trasplantados podrían beneficiarse de este tratamiento, ya que tiene el potencial de retraer del cuerpo la respuesta inmune natural contra un órgano trasplantado. La Dra. Christine Kelley, directora NIBIB de la División de Ciencia y Tecnología del NIBIB, destaca la colaboración única entre los científicos e ingenieros que han hecho de este avance una realidad.
"Este descubrimiento es un testimonio de la importancia de los esfuerzos de investigación multidisciplinarios en la salud", subrayó Kelley. "La experiencia combinada de estos investigadores en inmunología y bioingeniería, se ha traducido en una perspectiva nueva y valiosa en el tratamiento de las enfermedades autoinmunes."
- Fuente: NIH/National Institute of Biomedical Imaging; Bioengineering, vía EurekAlert!,
- Diario de referencia: Daniel R Getts, Aaron J Martin, Derrick P McCarthy, Rachael L Terry, Zoe N Hunter, Woon Teck Yap, Meghann Teague Getts, Michael Pleiss, Xunrong Luo, Nicholas JC King, Lonnie D Shea, Stephen D Miller. Microparticles bearing encephalitogenic peptides induce T-cell tolerance and ameliorate experimental autoimmune encephalomyelitis. Nature Biotechnology, 2012; DOI:10.1038/nbt.2434 .
Investigadores financiados por los Institutos Nacionales de la Salud, han desarrollado en un modelo de ratón con esclerosis múltiple (EM), una tecnología innovadora que inhibe selectivamente la porción del sistema inmune responsable de atacar la mielina, un material aislante que recubre las fibras nerviosas y facilita la comunicación eléctrica entre las células del cerebro.
Apoyado por el National Institute of Biomedical Imaging and Bioengineering (NIBIB) en NIH, los doctores. Stephen Miller y Lonnie Shea, de la Northwestern University, Evanston, se unieron con investigadores de la Universidad de Sydney, y la Myelin Repair Foundation en Saratoga, California, para llegar a una nueva forma de reprimir solamente la parte del sistema inmune que causa los trastornos autoinmunes, dejando intacto el resto del sistema.
La nueva investigación adquiere ventaja de la protección física empleada por el cuerpo para evitar que las autorreactivas células T, encargadas de reconocer y en su caso atacar los tejidos sanos del cuerpo, se vuelvan activas. Ellos publicaron sus resultados en la edición de 18 de noviembre de la revista Nature Biotechnology.
"Estamos tratando de hacer algo que interactúe con los procesos naturales del cuerpo", insistió Shea. "El cuerpo tiene mecanismos naturales para desactivar la respuesta inmune que es inapropiada, y estamos buscando aprovechar eso".
Uno de estos mecanismos naturales implica el acabar sobre la marcha la apoptosis, o muerte de las células del cuerpo. Cuando una célula muere, libera sustancias químicas que atraen a unas células específicas del sistema inmunológico llamadas macrófagos. Estos macrófagos engullen la célula muerta y la entregará al bazo donde presentará los autoantígenos, que son pequeñas porciones de proteínas de la célula muerta, a un grupo de células-T. A fin de prevenir que las autorreactivas células T se activen, los macrófagos inician la represión de cualquier célula T capaz de unirse a los autoantígenos.
El Dr. Miller fue el primero en demostrar que mediante el acoplamiento de un específico auto-antígeno, como la mielina, a las células apoptóticas, se podía aprovechar este mecanismo natural para reprimir las células T que normalmente atacan la mielina. El laboratorio dedicó décadas para demostrar que podía generar un antígeno específico de supresión inmune en los diversos modelos de enfermedades autoinmunes en animales. Recientemente, iniciaron un ensayo clínico preliminar con colaboradores de Alemania para poner a prueba la seguridad de la inyección de células apoptóticas enlazadas al antígeno en los pacientes con EM. Aunque el ensayo demostró con éxito que las inyecciones eran seguras, reveló también un problema clave con el uso de células como vehículo para la administración de antígenos:
"La terapia celular es extremadamente cara, ya que necesita ser llevada a cabo en un gran centro médico, con capacidad de aislar los linfocitos del paciente en condiciones estériles y así volver de nuevo a introducir las células acoplados al antígeno en los pacientes", explicó Miller. "Es un procedimiento costoso, difícil y consume demasiado tiempo."
Así comenzó la colaboración con el Dr. Shea, un bioingeniero de la Universidad de Northwestern, discutiendo la posibilidad de desarrollar un sustituto de las células apoptóticas. Después de probar varias formulaciones, su laboratorio logró vincular con éxito los antígenos deseados en partículas microscópicas y biodegradables, que según se predijo eran asumidas por los macrófagos circulantes como similares a las células apoptóticas.
Para su asombro, cuando se analizaron en el laboratorio de Miller, las partículas unidas al antígeno eran igual de buenas, si no mejor, en la inducción de tolerancia a las células T en los modelos de enfermedades autoinmunes en animales.
Usando sus partículas enlazadas a mielina, los investigadores consiguieron evitar tanto el inicio de la EM, en su modelo de ratón, como inhibir su progresión cuando se inyectaba inmediatamente después del primer signo de síntomas clínicos.
El equipo de investigación está ahora a la expectativa de comenzar los ensayos clínicos en su fase I utilizando esta nueva tecnología. El material que compone las partículas ya ha sido aprobado por la Food and Drug Administration de EE.UU., y se está utilizando actualmente en suturas reabsorbibles, así como en ensayos clínicos para entregar agentes anti-cáncer. Miller cree que los registros de seguridad probada de estas partículas, junto con su capacidad de ser fácilmente producida, usando buenas prácticas de fabricación, lo que hará más fácil de trasladar su descubrimiento en el uso clínico.
"Creo que hemos dado con una forma muy potente de inducción la tolerancia, que puede ser fácilmente trasladada a la práctica clínica. Estamos haciendo todo lo que podemos para sacar esto adelante", reseñó Miller.
Además de su uso potencial para el tratamiento de la EM, los investigadores han demostrado en laboratorio que su tratamiento puede inducir tolerancia para otras enfermedades autoinmunes, como la diabetes tipo I y alergias a alimentos específicos. Además, se sospecha que los pacientes trasplantados podrían beneficiarse de este tratamiento, ya que tiene el potencial de retraer del cuerpo la respuesta inmune natural contra un órgano trasplantado. La Dra. Christine Kelley, directora NIBIB de la División de Ciencia y Tecnología del NIBIB, destaca la colaboración única entre los científicos e ingenieros que han hecho de este avance una realidad.
"Este descubrimiento es un testimonio de la importancia de los esfuerzos de investigación multidisciplinarios en la salud", subrayó Kelley. "La experiencia combinada de estos investigadores en inmunología y bioingeniería, se ha traducido en una perspectiva nueva y valiosa en el tratamiento de las enfermedades autoinmunes."
- Fuente: NIH/National Institute of Biomedical Imaging; Bioengineering, vía EurekAlert!,
- Diario de referencia: Daniel R Getts, Aaron J Martin, Derrick P McCarthy, Rachael L Terry, Zoe N Hunter, Woon Teck Yap, Meghann Teague Getts, Michael Pleiss, Xunrong Luo, Nicholas JC King, Lonnie D Shea, Stephen D Miller. Microparticles bearing encephalitogenic peptides induce T-cell tolerance and ameliorate experimental autoimmune encephalomyelitis. Nature Biotechnology, 2012; DOI:10.1038/nbt.2434 .
FUENTE: BITNAVEGANTE
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