Vacunas basadas en la programación directa de células B del sistema inmunitario

Se ha demostrado la viabilidad de utilizar un dispositivo microfluídico para introducir antígenos específicos dentro de las células B del sistema inmunitario. Esto abre una vía prometedora para desarrollar y poner en práctica vacunas basadas en células presentadoras de antígeno.

Tales vacunas, creadas mediante la reprogramación de las propias células inmunitarias de un paciente, son muy prometedoras para el tratamiento del cáncer y otras enfermedades. Sin embargo, varias ineficiencias han limitado su traslado al ámbito clínico.

Si bien la mayoría de estas vacunas son creadas con células dendríticas, una clase de células presentadoras de antígeno con una amplia funcionalidad en el sistema inmunitario, el equipo de Gregory Szeto, del Instituto Koch, dependiente del MIT (Instituto Tecnológico de Massachusetts) en Cambridge, Estados Unidos, ha demostrado que las células B pueden ser modificadas para servir como alternativa a las células dendríticas, con ventajas clave sobre estas últimas.

Las células dendríticas son de forma natural las células presentadoras de antígeno más versátiles. En el cuerpo, capturan constantemente antígenos de potenciales invasores, que procesan y presentan en su superficie celular. Las células migran después al bazo o los nódulos linfáticos, donde inducen a las células T a poner en marcha un ataque contra las células que están infectadas, a las que reconocen como tales debido a los antígenos específicos que son absorbidos y presentados.

A pesar de su papel esencial en el sistema inmunitario, las células dendríticas tienen inconvenientes cuando se emplean para vacunas basadas en células: Tienen una vida corta, no se dividen cuando son activadas, y son relativamente escasas en el torrente sanguíneo.

A medida que las células pasan a través del dispositivo CellSqueeze a alta velocidad, unos canales microfluídicos las estrujan al estrecharse, produciendo la apertura de agujeros pequeños y temporales en las membranas celulares. Como resultado de ello, moléculas grandes como es el caso de los antígenos de este estudio, pueden penetrar al interior de la célula antes de que la membrana se vuelva a sellar. (Foto: Cortesía de SQZ Biotech)

Las células B también son células presentadoras de antígeno, pero a diferencia de las células dendríticas, pueden proliferar cuando son activadas y son abundantes en el torrente sanguíneo. Sin embargo, su funcionalidad es más limitada: Mientras las células dendríticas toman constantemente muestras de los antígenos que se encuentran, una célula B está programada genéticamente solo para enlazarse a un antígeno específico que coincida con el receptor en su superficie. Como tal, una célula B generalmente no absorberá ni mostrará un antígeno si no concuerda con su receptor.

Usando un dispositivo microfluídico, el equipo de Szeto logró superar esta barrera programada genéticamente en la actividad de captura de antígenos. Y lo hizo de un modo que puede sonar engañosamente simple y rudo: estrujando las células B.

En este método, los investigadores hacen pasar, a través de diminutos canales paralelos grabados en un chip, una suspensión de células B y el antígeno que desean inyectarles. Un sistema de presión positiva mueve la suspensión a través de estos canales, que se estrechan gradualmente y que como consecuencia de ello aplican una presión suave sobre las células B. Este proceso de estrujamiento abre pequeños agujeros temporales en sus membranas, permitiendo que entre el antígeno.

A efectos prácticos, el resultado es que el proceso carga las células con antígenos de tal modo que provocan la respuesta deseada de las células T “asesinas”, que pueden entonces comenzar a matar células cancerosas u otras células objetivo identificables mediante tales antígenos.

Se trata del primer método en el que la colocación del antígeno va separada de la activación de la célula B. Una célula B se activa cuando absorbe su antígeno o cuando encuentra un estímulo exterior que la fuerza a absorber un antígeno cercano. Esta activación hace que a partir de tal momento las células B lleven a término funciones muy específicas, lo que impone serias limitaciones a la programación de vacunas basadas en células B. Usando la nueva técnica, se logra evitar este problema, y al poder configurar la colocación y la activación de forma separada, se logra un mayor control sobre la preparación de vacunas y la propia vacunación.

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