Un grupo de investigadores de la Universidad Columbia ha logrado desarrollar una bacteria modificada genéticamente capaz de expresar una capa molecular que ayuda a las células bacterianas a permanecer ocultas del sistema inmunitario. De esta forma han demostrado el potencial de esta bacteria como agente terapéutico contra el cáncer mediante el mecanismo de la misma bacteria para que también exprese una toxina antitumoral. Nos encontramos ante un nuevo enfoque que podría suponer un importante avance en el potencial de las terapias bacterianas ante una amplia variedad de cánceres.
Al principio, la idea de utilizar bacterias para atacar a un tumor puede parecer un poco extraña. En este sentido cabe señalar que nuestro sistema inmunológico ha desarrollado potentes defensas contra las bacterias que se encuentran presentes en la sangre. Además, una gran cantidad de células bacterianas en la sangre puede provocar niveles muy altos de inflamación y toxicidad.
Sin embargo, si las bacterias pudiesen protegerse del sistema inmunitario temporalmente, entonces podrían comenzar a ejercer un efecto terapéutico en la zona en la que se ubica el tumor antes de que el sistema inmunitario las detecte y las destruya.
De este concepto nace la nueva técnica que tiene como objetivo mejorar un mecanismo de encubrimiento bacteriano de origen natural que protege a las células bacterianas de la detección inmune. Se trata de polisacáridos capsulares (CAP, por sus siglas en inglés). Son moléculas de azúcar que ciertas bacterias expresan en su superficie.
“Secuestramos el sistema CAP de una cepa probiótica de E. coli Nissle 1917”, explica Tetsuhiro Harimoto, investigador involucrado en el estudio. “Con CAP, estas bacterias pueden evadir temporalmente el ataque inmunológico; sin CAP, pierden su protección de encapsulación y pueden eliminarse en el cuerpo. Entonces, decidimos intentar construir un interruptor de encendido/apagado efectivo”.
La administración conjunta de IPTG y la bacteria ICAP permite una duración determinada de protección inmunitaria, y cambiar la cantidad de IPTG administrado conjuntamente permite a los investigadores controlar esa duración
Para crear ese interruptor de encendido/apagado, los investigadores desarrollaron un sistema CAP inducible (ICAP, por sus siglas en inglés), mediante el cual podían afectar la cantidad de CAP expresada por las bacterias empleando una señal externa en forma de una molécula llamada IPTG.
La administración conjunta de IPTG y la bacteria ICAP permite una duración determinada de protección inmunitaria, y cambiar la cantidad de IPTG administrado conjuntamente permite a los investigadores controlar esa duración. La ingeniería de las bacterias para que también expresen una toxina antitumoral las convierte en un arma biológica contra el cáncer que puede alcanzar y permanecer en la zona del tumor con una eficacia a largo plazo.
Hasta ahora, los investigadores han demostrado que el sistema puede ayudar a reducir los tumores en modelos de ratones.
“Lo que es realmente emocionante de este trabajo es que podemos controlar dinámicamente el sistema”, expone Tal Danino, otro de los investigadores involucrado en el estudio.
“Podemos regular el tiempo que las bacterias sobreviven en la sangre humana y aumentar la dosis máxima tolerable de bacterias. También mostramos que nuestro sistema abre una nueva estrategia de administración de bacterias en la que podemos inyectar bacterias en un tumor accesible y hacer que migren de manera controlada a tumores distales como metástasis, células cancerosas que se propagan a otras partes del cuerpo”, concluye.