La investigación, realizada en ratones, muestra cómo estas diminutas nanomáquinas se impulsan con urea presente en la orina y se dirigen específicamente al tumor, atacándolo con un radioisótopo que transportan en su superficie.

El cáncer de vejiga tiene una de las tasas de incidencia más elevadas del mundo, siendo además el cuarto tumor más frecuente en hombres. A pesar de no tener una elevada mortalidad, casi la mitad de los tumores de vejiga vuelven a aparecer al cabo de 5 años, de manera que se requiere una vigilancia continuada del paciente, con frecuentes visitas al hospital y la necesidad de repetir el tratamiento. Por todo ello, el cáncer de vejiga es uno de los más costosos de curar.

Los tratamientos actuales que implican la administración de fármacos directamente al interior de la vejiga han demostrado buenas tasas de supervivencia, pero una eficacia terapéutica baja. Una alternativa prometedora es el uso de nanopartículas, capaces de hacer llegar el agente terapéutico directamente al tumor. En especial, destacan los nanorrobots, nanopartículas con capacidad de autopropulsarse por el interior del cuerpo.

Ahora, un estudio publicado en la prestigiosa revista Nature Nanotechnology muestra cómo un equipo de investigación ha sido capaz de reducir en un 90% el tamaño de tumores de vejiga en ratones administrando una sola dosis de nanorrobots propulsados por urea.

El trabajo, liderado por el Instituto de Bioingeniería de Cataluña (IBEC) y el CIC biomaGUNE y desarrollado con la colaboración del Instituto de Investigación Biomédica (IRB Barcelona) y de la Universitat Autònoma de Barcelona (UAB), abre la puerta a nuevos tratamientos para el cáncer de vejiga, que reduzcan el tiempo de hospitalización, lo que implicaría un menor coste y una mayor comodidad para el paciente.

“El innovador sistema óptico que hemos desarrollado, nos permitió, anular la luz que reflejaba el propio tumor y así identificar y localizar las nanopartículas en todo el órgano, sin un marcaje previo, a una resolución sin precedentes. Así vimos que los nanorrobots no solo alcanzaban el tumor, sino que lograban acceder a su interior, para favorecer así la actuación del radiofármaco “, explica Julien Colombelli, líder de la plataforma científica de Microscopía Digital Avanzada del IRB Barcelona.

Descifrar por qué los nanorrobots son capaces de acceder al interior del tumor fue un desafío. Los nanorrobots no contienen anticuerpos específicos para reconocer el tumor, y normalmente, el tejido tumoral es más rígido que el tejido sano.

«Sin embargo, observamos que estos nanorrobots tienen la capacidad de descomponer la matriz extracelular del tumor al aumentar localmente el pH mediante una reacción química de autopropulsión. Este fenómeno podría favorecer una mayor penetración tumoral y resultó ser beneficioso para lograr una acumulación preferencial en el tumor”, detalla Meritxell Serra Casablancas, co-primera autora del estudio e investigadora del IBEC.

Así, los científicos llegaron a la conclusión de que los nanorrobots chocan con el urotelio como si fuera una pared, pero en el tumor, al ser más esponjoso, penetran y se acumulan en su interior. Un factor clave es la movilidad de los nanobots, que aumenta la probabilidad de que lleguen al tumor.

Además, según declara Jordi Llop, investigador del CIC biomaGUNE y colíder del estudio “La administración localizada de los nanorrobots que portan el radioisótopo disminuye la probabilidad de generar efectos adversos, y la elevada acumulación en el tejido tumoral favorece el efecto radioterapéutico”.

“Los resultados de este estudio abren la puerta a la utilización de otros radioisótopos con mayor capacidad de inducir efecto terapéutico, pero cuyo uso se ve restringido cuando los radiofármacos deben administrarse de forma sistémica”, añade Cristina Simó, co-primera autora del estudio.

La tecnología en la cual se basan estos nanorrobots, en los que Samuel Sánchez y su equipo llevan trabajando más de siete años, ha sido patentada recientemente y es la base de Nanobots Therapeutics, spin-off del IBEC e ICREA creada en enero de 2023.

Innovación tecnológica en microscopía para localizar los nanorrobots

El trabajo con nanorrobots ha supuesto un importante desafío científico en técnicas de bioimagen para la visualización de estos elementos en los tejidos y el propio tumor. Las técnicas no invasivas más habituales utilizadas en el ámbito clínico -como PET- no tienen la resolución necesaria para ubicar a nivel microscópico estas partículas de tamaño muy reducido. Por ello, la Plataforma Científica de Microscopía del IRB Barcelona, empleó una técnica de microscopía que implica el uso de una lámina de luz láser para iluminar las muestras y permite obtener imágenes tridimensionales por dispersión de la luz al chocar con tejidos y partículas. Al observar que el propio tumor dispersaba parte de la luz, generando interferencias, desarrollaron una nueva técnica basada en luz polarizada que anula toda la dispersión procedente del tejido y las células del propio tumor. Esto permitió visualizar y localizar los nanorrobots sin necesidad de haberlos marcado previamente con técnicas moleculares.

Referencia: Simó C, Serra-Casablancas M, Hortelao AC, Di Carlo V, Guallar Garrido S, Plaza García S,  et al. Urease-powered nanobots for radionuclide bladder cancer therapy. Nat Nanotechnol[Internet].2024. https://doi.org/10.1038/s41565-023-01577-y

6 enero 2024│Fuente: EurekAlert

Científicos de varios centros estadounidenses han identificado 21 proteínas que distinguen la orina de los pacientes con cáncer urotelial de los individuos sanos. De ellas, el dímero D ofreció valor diagnóstico con una sensibilidad del 97% y una fiabilidad global del 96%, mientras que la interleucina-8 mostró una especificidad y sensibilidad de prácticamente el 100% en la detección de la invasión muscular, parámetro clínico que pudo ser igualmente identificado con similar fiabilidad por los niveles de inmunoglobulina A. Combinando los biomarcadores originalmente identificados, los investigadores han generado dos conjuntos dirigidos al diagnóstico y a la detección de invasividad, respectivamente, los cuales han sido validados en una cohorte independiente.

Chandra Mohan, investigador de la Universidad de Houston y co-director del estudio, afirma que el estándar diagnóstico en el cáncer de vejiga es la citoscopia, frecuentemente asociada a dolor y complicaciones, tales como la hematuria y las infecciones. Aunque la citología urinaria ofrece una alternativa no invasiva, su sensibilidad apenas alcanza el 50%, asegura el científico. La variabilidad entre observadores de los especímenes de orina dificulta, además, la determinación del grado del tumor. Por otro lado, éste determina la sensibilidad de varios de los tests urinarios aprobados por la FDA aumenta, lo que hace inconveniente su uso como método único de diagnóstico y monitorización. Los biomarcadores urinarios están potencialmente desprovistos de estas desventajas, siendo además ideales para uso en dispositivos que pueden ser operados por el propio paciente, señala Mohan. A diferencia de estudios previos, en los que los biomarcadores urinarios habían sido pre-seleccionados en función de asociaciones ya conocidas, el actual ha hecho uso de la tecnología SOMAscan, la cual puede cuantificar más de 1000 proteínas en una sola muestra.

Mayo 01/2023 (IMmédico) – Tomado de Oncología  Copyright 2023: Publimas Digital

En un descubrimiento que podría mejorar la supervivencia de los pacientes con cáncer de vejiga, científicos de Northwestern Medicine han desarrollado una prueba de firma de biomarcadores para predecir qué tumores responderán a la inmunoterapia.

Los fármacos de inmunoterapia de punto de control, que activan el sistema inmunitario del organismo para que reconozca un tumor, sólo son eficaces en un 20% de los casos de cáncer de vejiga. Pero los clínicos desconocen qué pacientes se beneficiarán y por qué no son más eficaces para todos.

En el nuevo estudio -con múltiples colaboradores internacionales- los investigadores de la Facultad de Medicina Feinberg de la Universidad Northwestern identificaron tres tipos de tumores que podrían responder a la inmunoterapia y dos que no. Mediante una combinación de perfiles de expresión génica, mutaciones y proteómica espacial, los científicos también analizaron los cánceres que no respondían para identificar posibles nuevos fármacos y terapias que pudieran utilizarse para hacerlos sensibles a la inmunoterapia.

El estudio se publicará el 27 de abril en Nature Communications.

El cáncer de vejiga, suele ser letal y no ha experimentado mejoras en la supervivencia en los últimos 30 años.

«La inmunoterapia ha cambiado la forma de tratar el cáncer de vejiga, pero tiene importantes limitaciones, ya que la mayoría de los pacientes no responden al tratamiento», afirma el Dr. Joshua Meeks, investigador principal, profesor asociado de urología en Feinberg y urólogo de Northwestern Medicine. «A miles de pacientes se les extirpa la vejiga cada año, y tratar a estos pacientes con inmunoterapia podría mejorar la supervivencia y aumentar potencialmente sus posibilidades de conservar la vejiga en lugar de extirpársela quirúrgicamente».

En este estudio, los investigadores comenzaron con un ensayo de fase II de 82 pacientes tratados con Keytruda (una inmunoterapia) antes de la extirpación de la vejiga. Se trataba de un ensayo único que evaluaba el perfil de expresión génica antes y después de Keytruda, con la capacidad de medir completamente la respuesta a Keytruda cuando se extirpaba la vejiga. Normalmente, Keytruda y otras inmunoterapias se utilizan en pacientes con cáncer metastásico, y los cambios biológicos que se producen en el tumor no se pueden monitorizar con biopsias tumorales. Mediante el perfil del transcriptoma, las alteraciones del ADN y los cambios espaciales que se producían en los tumores tratados con Keytruda, los investigadores pudieron identificar qué características se asociaban con la respuesta o la resistencia.

Por ejemplo, un tercio de los tumores pertenecían a un subtipo con muy pocas células inmunitarias infiltradas en el tumor, pero con una mayor expresión de la vía oncogénica regulada por FGFR3 y una nueva red reguladora de genes activados por un regulador epigenético KDM5B. Dirigiéndose al FGFR3 o al KDM5B, los investigadores podrían volver a despertar una respuesta inmunitaria. Dentro de un año se iniciarán en Northwestern Medicine ensayos clínicos con nuevas combinaciones de medicamentos e inmunoterapia para superar la resistencia inmunitaria.

Además, las conclusiones del estudio también proporcionan «un atlas genómico del cáncer más funcional», afirmó Meeks, que también es catedrático de Urología Edward Schaeffer, M.D., Ph.D. y miembro del Centro Oncológico Integral Robert H. Lurie de la Universidad Northwestern. «El atlas genómico actual examina los componentes fundamentales del cáncer de vejiga, pero no describe ningún tratamiento. Eso es lo que hace significativa esta evaluación. Se trata de cómo responde el cáncer de vejiga a la inmunoterapia».

El Atlas del Genoma del Cáncer es un programa de genómica del cáncer del Instituto Nacional del Cáncer que caracterizó molecularmente más de 20.000 cánceres primarios. El autor principal de este trabajo, el Dr. A. Gordon Robertson, fue también investigador principal del atlas genómico del cáncer de vejiga.

Los hallazgos fueron el resultado de múltiples colaboraciones con grupos internacionales que podían realizar ensayos con inmunoterapia que no estaban disponibles en EE.UU. «Gracias a los esfuerzos científicos en equipo, pudimos aprovechar distintos conocimientos especializados y muestras poco comunes de ensayos clínicos para responder a preguntas importantes sobre qué pacientes responderán a la inmunoterapia para el tratamiento del cáncer de vejiga», afirmó Meeks.

Los científicos de Northwestern colaboraron con investigadores clínicos principales de Italia (Dr. Andrea Necchi) y el Reino Unido (Dr. Thomas Powles.) para desarrollar un biomarcador con bioinformáticos de Canadá y Francia (Clarice Groeneveld). A continuación, los investigadores validaron este biomarcador en una tercera cohorte que trataba a pacientes de todo el mundo.

La investigación se financió principalmente con fondos del Polsky Urologic Cancer Institute del Robert H. Lurie Comprehensive Cancer Center de la Northwestern University en el Northwestern Memorial Hospital, la AACR-Bayer Innovation and Discovery Grant, el Departamento de Defensa de EE.UU. y la Veterans Health Administration.

Abril 27/2023 (MedicalXpress) – Tomado de Immunology  Copyright Medical Xpress 2011 – 2023 powered by Science X Network. 

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