Un equipo de investigación dirigido por Liu Chenli de los Institutos de Tecnología Avanzada de Shenzhen de la Academia China de Ciencias (CAS) y Xiao Yichuan del Instituto de Nutrición y Salud de Shanghai de CAS ha logrado un avance significativo en la comprensión de la terapia bacteriana contra el cáncer. En un estudio reciente, los investigadores dilucidaron el mecanismo por el cual una cepa bacteriana modificada genéticamente puede inducir respuestas inmunes efectivas contra los tumores, ofreciendo nuevas perspectivas para el tratamiento oncológico.
Enfoque centenario con nuevos avances
El uso de bacterias en la terapia contra el cáncer data de la década de 1860, cuando se descubrió que ciertas infecciones bacterianas podían reducir el tamaño de los tumores. Sin embargo, la aplicación clínica de esta estrategia ha enfrentado barreras significativas, especialmente en lo referente a seguridad y eficacia. En los últimos años, la biología sintética ha permitido desarrollar bacterias modificadas con capacidades terapéuticas más precisas, lo que ha revitalizado el interés en este campo.
La biología sintética ha permitido desarrollar bacterias modificadas con capacidades terapéuticas más precisas, lo que ha revitalizado el interés en este campo
A pesar de estos avances, una de las principales dificultades ha sido comprender cómo estas bacterias pueden evadir el sistema inmunitario del huésped mientras inducen respuestas antitumorales. Este vacío de conocimiento ha limitado su aplicación en entornos clínicos.
Diseño de una bacteria terapéutica
En su estudio, los investigadores desarrollaron una cepa atenuada denominada Designer Bacteria 1 (DB1). Esta bacteria presenta la capacidad de proliferar selectivamente en los tejidos tumorales, mientras es eliminada rápidamente en los tejidos sanos. Gracias a este fenómeno de "focalización tumoral", DB1 logra inducir una respuesta inmune altamente efectiva sin afectar otros órganos.
La bacteria DB1 presenta la capacidad de proliferar selectivamente en los tejidos tumorales, mientras es eliminada rápidamente en los tejidos sanos
Para analizar el funcionamiento de DB1, los investigadores llevaron a cabo estudios detallados sobre la interacción entre la bacteria y el microambiente tumoral. Descubrieron que la eficacia antitumoral de DB1 está estrechamente ligada a un tipo de célula inmunitaria: las células T CD8+ de memoria residente en el tejido (TRM), las cuales juegan un papel crucial en la eliminación de células cancerosas.
El papel clave de la interleucina-10 en la respuesta inmunitaria
El estudio identificó la interleucina-10 (IL-10) como un factor esencial en la activación de las células TRM CD8+. Se descubrió que la expresión del receptor de interleucina-10 (IL-10R) en estas células es determinante para la eficacia de la respuesta inmune inducida por DB1. Los investigadores observaron que la IL-10 se une a IL-10R y activa la proteína STAT3, lo que, a su vez, promueve una mayor expresión de IL-10R. Este mecanismo genera un ciclo de retroalimentación positiva que permite a las células TRM "memorizar" la exposición previa a IL-10, fortaleciendo su respuesta inmunitaria.
El estudio identificó la interleucina-10 (IL-10) como un factor esencial en la activación de las células TRM CD8+
Este fenómeno, conocido como "histéresis del IL-10R", permite que, ante un nuevo pico de IL-10 inducido por DB1, las células TRM se activen rápidamente y se expandan para destruir el tejido tumoral de manera eficiente.
Interacción con el microambiente tumoral
Los investigadores también estudiaron la fuente de IL-10 en el microambiente tumoral tras la terapia con DB1. Este estudio ha identificado que los macrófagos asociados a tumores (MAT) aumentan la expresión de IL-10 tras ser estimulados por DB1 mediante la vía de señalización del receptor tipo Toll 4 (TLR4). Además, se descubrió que la IL-10 reduce la movilidad de los neutrófilos asociados a tumores (TAN), lo que permite a DB1 evadir su eliminación rápida y prolongar su acción terapéutica.
Se identificó que los macrófagos asociados a tumores (MAT) aumentan la expresión de IL-10 tras ser estimulados por DB1 mediante la vía de señalización del receptor tipo Toll 4 (TLR4)
Este conjunto de interacciones entre IL-10, IL-10R y células inmunitarias asociadas al tumor destaca la importancia del mecanismo de histéresis en la eficacia de la terapia bacteriana contra el cáncer.
Implicaciones clínicas
El descubrimiento del mecanismo de histéresis del IL-10R no solo proporciona una mejor comprensión de la inmunoterapia bacteriana contra el cáncer, sino que también allana el camino para el diseño de nuevas estrategias terapéuticas más seguras y efectivas. "Nuestros hallazgos revelan un mecanismo crucial, aunque hasta ahora no comprendido completamente, en la terapia bacteriana contra el cáncer. La identificación del papel de la histéresis del IL-10R podría guiar el diseño de bacterias modificadas genéticamente con mejores perfiles de seguridad y eficacia", afirmó el profesor LIU.
La histéresis del IL-10R no solo proporciona una mejor comprensión de la inmunoterapia bacteriana contra el cáncer, sino que también allana el camino para el diseño de nuevas estrategias terapéuticas
El estudio representa un hito en la aplicación de la biotecnología en la oncología, ofreciendo nuevas oportunidades para terapias más dirigidas y menos invasivas. En los próximos años, se espera que estos hallazgos impulsen el desarrollo de tratamientos bacterianos optimizados, con el potencial de transformar la forma en que se combate el cáncer.
