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Las tecnologías innovadoras, como la herramienta de edición de genes CRISPR-Cas9, están permitiendo a los científicos pioneros desarrollar nuevos tratamientos para enfermedades como el cáncer. Nuevo investigar publicado en ciencia medicina traslacional con fondos de los Institutos Nacionales de Salud, está presentando una innovadora vacuna contra el cáncer diseñada por CRISPR-Cas9 que detiene y previene la recurrencia de tumores en ratones de un tipo mortal de cáncer cerebral llamado glioblastoma (GBM).
“Aquí, hemos desarrollado un agente terapéutico bifuncional basado en células cancerosas completas con destrucción directa del tumor y una función inmunoestimuladora”, escribió Khalid Shah, M.Sc., Ph.D., vicepresidente del Departamento de Neurocirugía en Brigham and Women’s. Hospital, junto con investigadores en su laboratorio, donde se realizó el estudio. Shah también es miembro fundador del Brigham General Mass Health System y profesor asociado en la Escuela de Medicina de Harvard.
El glioblastoma, también llamado glioblastoma multiforme (GBM), es el tipo de cáncer más común que se origina en el cerebro. cáncer de cerebro y Sistema nervioso Según Global Cancer Statistics (GLOBOCAN), más de 250.000 personas fallecieron en todo el mundo en 2020. El glioblastoma es una enfermedad incurable con una supervivencia general deficiente y altas tasas de recurrencia que surge de las células gliales que rodean y sostienen las neuronas. Es uno de los tipos de cáncer más resistentes al tratamiento, complejos y mortales.
Las vacunas contra el cáncer son una variedad terapia que utiliza las propias defensas del cuerpo para combatir el cáncer estimulando o suprimiendo el sistema inmunitario se denomina inmunoterapia. La historia de la aprobación regulatoria de las vacunas contra el cáncer se remonta a poco más de una década.
La primera vacuna contra el cáncer fue aprobada por la Administración de Drogas y Alimentos de los Estados Unidos (FDA) en 2010 para el tratamiento del cáncer de próstata resistente a la castración llamada sipuleucel-T (Provenge), una inmunoterapia celular autóloga que estimula el sistema inmunitario. Un año después, en 2011, la FDA aprobó una vacuna contra el cáncer de melanoma llamada ipilimumab (Yervoy), un anticuerpo monoclonal que se dirige a CTLA-4 (antígeno 4 de linfocitos T citotóxicos).
Hoy, Ipilimumab cuenta con la aprobación de la FDA para el tratamiento de una amplia gama de cánceres. El primer inhibidor del punto de control inmunitario del receptor de muerte programada 1 (PD-1), nivolumab (Opdivo), se aprobó en 2014 en Japón para el tratamiento del melanoma irresecable, un cáncer de piel que no se puede extirpar quirúrgicamente. Otro inhibidor del punto de control inmunitario que actúa bloqueando el receptor de muerte programada 1 es el fármaco de inmunoterapia contra el cáncer de anticuerpos monoclonales pembrolizumab (Keytruda), que fue aprobado por la FDA en 2014. Pembrolizumab se aprobó originalmente para el tratamiento del melanoma. Hoy en día se utiliza para diversas enfermedades oncológicas.
Lo innovador de esta nueva vacuna contra el cáncer es que reutiliza células tumorales vivas en lugar de utilizar células tumorales inactivadas. Dado que las células cancerosas vivas migran largas distancias para unirse a otras células tumorales en el cerebro, los investigadores decidieron rediseñar las células cancerosas vivas para mejorar la precisión y la eficacia del tratamiento.
“Se sabe que la administración de células tumorales inactivadas induce una potente respuesta inmunitaria antitumoral; sin embargo, la eficacia de este enfoque está limitada por su incapacidad para matar las células tumorales antes de desencadenar una respuesta inmunitaria”, escribieron los investigadores. “A diferencia de las células tumorales inactivadas, las células tumorales vivas tienen la capacidad de rastrear y apuntar a los tumores. Hemos desarrollado un agente terapéutico bifuncional basado en células cancerosas intactas con destrucción directa del tumor y un papel inmunoestimulador”.
Los investigadores utilizaron la ingeniería genética para reutilizar las células cancerosas vivas como células tumorales terapéuticas (ThTC) para liberar un agente que mata las células cancerosas y expresa factores que también proporcionarán al sistema inmunitario una respuesta antitumoral a largo plazo para prevenir el cáncer.
CRISPR-Cas9 es una herramienta de edición de genes. CRISPR-Cas9 ha demostrado su capacidad para editar ADN humano y animal. La edición del genoma estaba en el centro El premio Nobel en 2020, los científicos pioneros Emmanuel Charpentier y Jennifer A. Doudna fueron premiados conjuntamente por el desarrollo de un método de edición de genes llamado CRISPR-Cas9, comúnmente conocido como CRISPR. El dúo pionero fue el primero en descubrir las posibilidades de CRISPR-Cas9 con sus colegas investigadores y publicó su hito investigar en Ciencia en 2012.
En genómica, secuenciación de ADN, PCR (reacción en cadena de la polimerasa), ADN recombinante, genética, medicina de precisión y biotecnología, el término CRISPR se refiere a una técnica especializada de edición de genes como CRISPR-Cas9, donde Cas es la abreviatura de asociado a CRISPR. CRISPR es un acrónimo que significa Repeticiones Palindrómicas Cortas Agrupadas Regularmente Interespaciadas, una serie de secuencias cortas de ADN repetitivas con espaciadores entre ellas que es una característica distintiva de los genomas de los organismos procarióticos. Los procariotas son organismos unicelulares, como las bacterias y las arqueas, que carecen de núcleo y organelos unidos a la membrana. Cuando se activan los genes Cas cerca de CRISPR, producen enzimas Cas, que son proteínas que tienen la capacidad de cortar el ADN.
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Los científicos utilizaron CRISPR-Cas9 para eliminar un receptor IFN-β específico que hace que las células tumorales sean resistentes al interferón-β (IFN-β), y luego diseñaron estas células para liberar los inmunomoduladores IFN-β y el factor estimulante de colonias de granulocitos y macrófagos. . .
“Estas células tumorales terapéuticas diseñadas (ThTC) indujeron una mejor supervivencia e inmunidad a largo plazo en ratones con glioblastoma humanizado”, informaron los investigadores.
Esta prueba de concepto representa un gran salto en la oncología de precisión utilizando la innovadora tecnología CRISPR-Cas9 para combatir el glioblastoma, uno de los tipos de cáncer más peligrosos.
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