Una forma en que las células cancerosas se esconden del sistema inmunológico del cuerpo es formando una barrera superficial delgada llamada glicocálix. En el nuevo estudio, los investigadores examinaron las propiedades materiales de esta barrera con una resolución sin precedentes, descubriendo información que podría ayudar a mejorar las inmunoterapias celulares actuales contra el cáncer.
Las células cancerosas a menudo forman un glicocálix con altos niveles de mucinas en la superficie celular, que se cree que ayudan a proteger las células cancerosas del ataque de las células inmunitarias. Sin embargo, la comprensión física de esta barrera sigue siendo limitada, especialmente con respecto a la inmunoterapia celular contra el cáncer, que implica extraer células inmunitarias de un paciente, modificarlas para buscar y destruir el cáncer y luego devolverlas al paciente.
"Encontramos que cambios en el espesor de la barrera tan pequeños como 10 nanómetros afectan la actividad antitumoral de nuestras células inmunes o células diseñadas con inmunoterapia", dijo Sangwu Park, estudiante de posgrado en el laboratorio Matthew Paszek de la Universidad Cornell en ISAB, Nueva York. "Hemos utilizado esta información para diseñar células inmunitarias que puedan pasar a través del glicocálix y esperamos que este enfoque pueda utilizarse para mejorar la inmunoterapia celular moderna". Biología.
"Nuestro laboratorio ha ideado una poderosa estrategia llamada microscopía de interferencia de ángulo de barrido (SAIM) para medir el glicocalix de tamaño nanométrico de las células cancerosas", dijo Park. "Esta técnica de imagen nos permitió comprender la relación estructural de las mucinas asociadas al cáncer con las propiedades biofísicas del glicocálix".
Los investigadores crearon un modelo celular para controlar con precisión la expresión de mucinas de la superficie celular para imitar el glicocálix de las células cancerosas. Luego combinaron SAIM con un enfoque genético para investigar cómo la densidad de la superficie, la glicosilación y el entrecruzamiento de las mucinas asociadas al cáncer afectan el espesor de la barrera a nanoescala. También analizaron cómo el grosor del glicocálix afecta la resistencia de las células al ataque de las células inmunitarias.
El estudio muestra que el grosor del glucocáliz de las células cancerosas es uno de los principales parámetros que determinan la evasión de las células inmunitarias, y que las células inmunitarias diseñadas funcionan mejor si el glucocáliz es más delgado.
Basándose en este conocimiento, los investigadores han diseñado células inmunitarias con enzimas especiales en su superficie que les permiten unirse e interactuar con el glicocálix. Los experimentos a nivel celular han demostrado que estas células inmunes son capaces de superar la armadura del glicocalix de las células cancerosas.
Luego, los investigadores planean determinar si estos resultados pueden replicarse en el laboratorio y, eventualmente, en ensayos clínicos.
Sangwoo Park presentará este estudio (resumen) durante la sesión “La glicosilación regulatoria en el punto de mira” el domingo 26 de marzo, de 2 a 3 p. m., hora del Pacífico, Centro de Convenciones de Seattle, sala 608. Comuníquese con el equipo de medios para obtener más información o obtener un pase gratuito para el conferencia.
Nancy D. Lamontagne es escritora científica y editora de Creative Science Writing en Chapel Hill, Carolina del Norte.
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Hora de publicación: 22 de mayo de 2023