Células inmunitarias de diseño para el descubrimiento de fármacos y pruebas de potencia y seguridad
Pruebas terapéuticas precisas: evitar los ensayos con animales
Para evitar las pruebas en animales y crear formas aún más precisas de ensayar terapias, la industria farmacéutica recurre cada vez más a las células inmunitarias humanas. Sin embargo, la disponibilidad de este tipo de células ha sido limitada hasta la fecha. Ahora, investigadores del Instituto Fraunhofer han conseguido escalar la producción de células inmunitarias personalizadas desde el laboratorio hasta el nivel industrial.
El Prof. Lachmann utiliza diferentes sistemas escalables para producir de forma continua células inmunitarias humanas maduras específicas a partir de células madre pluripotentes inducidas.
© Fraunhofer ITEM
Las células inmunitarias humanas y los preparados de células inmunitarias están adquiriendo un papel cada vez más destacado en la medicina moderna, por ejemplo en los nuevos tratamientos contra el cáncer y en el desarrollo y ensayo de nuevos fármacos. Para obtener estas células con fines de investigación sanitaria, la industria ha recurrido durante mucho tiempo a donantes humanos o ha utilizado líneas celulares de distintos tipos de cáncer. Sin embargo, dado que cada ser humano y cada célula cancerosa son únicos, no era posible estandarizar los procesos. Esto supuso un grave problema hasta que dos investigadores de células madre de Japón y el Reino Unido descubrieron en 2006 un gran cambio: lograron convertir células maduras de la piel en células madre pluripotentes inducidas (iPSC), que pueden volver a convertirse en distintos tipos celulares. Por ello, Shinya Yamanaka y John B. Gurdon recibieron en 2012 el Premio Nobel de Fisiología o Medicina, el más rápido de la historia de la medicina.
El profesor Nico Lachmann y su equipo del Instituto Fraunhofer de Toxicología y Medicina Experimental ITEM y de la Facultad de Medicina de Hannover (MHH) aprovechan ahora la capacidad de estas iPSC para dividirse y diferenciarse indefinidamente. Los investigadores han desarrollado un método sin precedentes para producir de forma continua células inmunitarias específicas y maduras a partir de estas iPSC en sistemas escalables, desde aplicaciones pequeñas hasta las de tamaño industrial. Esto se hace en un dispositivo parecido a una gran bola de nieve, donde las células madre se sumergen en una solución y se mantienen en constante movimiento. Mediante bioprocesos novedosos, propagan continuamente las células inmunitarias objetivo. Además, no es necesario sustituir las iPSC hasta pasados unos tres meses para mantener una calidad constante.
Células inmunitarias a gran escala
El ingenioso diseño -en 3D, en lugar del anterior diseño en 2D en el fondo de una placa de Petri- es lo que realmente hace que el proceso destaque. Gracias a él, los investigadores pueden producir cantidades significativamente mayores de células inmunitarias de diseño y ampliar la escala en función de las necesidades. Como afirma el profesor Lachmann: "Hemos pasado tres años investigando el medio, el ángulo y la velocidad ideales para la producción estandarizada de células inmunitarias a partir de iPSC y hemos ajustado repetidamente muchos parámetros a lo largo del proceso. Este método optimizado es una gran baza para investigar y evaluar candidatos a fármacos, porque podemos probar su eficacia y seguridad directamente en estructuras diana humanas sin tener que recurrir a experimentos con animales, que efectivamente son el camino más largo."
Inicialmente, su equipo se especializó en los macrófagos, que son células carroñeras que combaten las bacterias y constituyen un elemento importante de la respuesta inmunitaria humana. El siguiente paso será que el Prof. Lachmann y su equipo establezcan ensayos de potencia basados en células (para fármacos contra el cáncer, por ejemplo). Estos sistemas de ensayo pueden medir la potencia de fármacos biológicos y de bioingeniería y desempeñan un papel esencial en el control de calidad y las pruebas de liberación de principios activos y fármacos. Basándose en su tecnología clave para la producción continua de macrófagos, los investigadores también pretenden desarrollar nuevos procesos de fabricación para diversos productos de células inmunitarias totalmente estandarizados e inmunoterapias basadas en células, abriendo así muchas aplicaciones adicionales.
Un sinfín de aplicaciones
El potencial de las células inmunitarias de diseño es enorme: por poner un ejemplo, pueden modificarse genéticamente para que se iluminen cuando detecten impurezas en los medicamentos, algo muy laborioso de identificar hasta ahora. El tejido cutáneo artificial, que ya se utiliza para probar cosméticos, podría enriquecerse con células inmunitarias para reproducir mejor las reacciones de un organismo humano. Otro escenario posible incluiría el uso de dichas células para probar la calidad del aire. Cuando las personas respiran, sus macrófagos y otras células inmunitarias son las primeras en reaccionar ante los contaminantes del aire. Además, está el efecto terapéutico que pueden tener las células: En el futuro, las células inmunitarias específicamente adaptadas y producidas artificialmente podrían incluso utilizarse para curar enfermedades en pacientes, como el cáncer.
Con todo esto en mente, no es de extrañar que las empresas farmacéuticas y las organizaciones de investigación ya hayan expresado un gran interés en el proceso y estén entusiasmadas con las células inmunitarias de diseño. Nico Lachmann se complace en confirmarlo: "Esta demanda es una clara señal de que nuestra tecnología tiene un gran potencial de explotación práctica, algo que estamos evaluando en estos momentos."
Nota: Este artículo ha sido traducido utilizando un sistema informático sin intervención humana. LUMITOS ofrece estas traducciones automáticas para presentar una gama más amplia de noticias de actualidad. Como este artículo ha sido traducido con traducción automática, es posible que contenga errores de vocabulario, sintaxis o gramática. El artículo original en Inglés se puede encontrar aquí.
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