Células madre producen 14 millones de NK para combatir el cáncer

Un equipo de investigadores de la Academia China de Ciencias logró un avance significativo en la producción de células inmunitarias capaces de combatir el cáncer. Utilizando células madre de sangre de cordón umbilical, los científicos desarrollaron un método que permite generar hasta 14 millones de células NK (natural killer) a partir de una única célula madre.

Las células NK son fundamentales en la defensa del organismo contra virus y células cancerosas. En terapias como la CAR-NK, se equipan estas células con receptores diseñados en laboratorio para que puedan reconocer y atacar de manera más efectiva las células tumorales. Sin embargo, los métodos tradicionales para obtener células NK dependen de la recolección de células maduras, lo que presenta desafíos como variabilidad en la calidad celular, costos elevados y tiempos de preparación prolongados.

El equipo, liderado por el profesor WANG Jinyong, optó por una estrategia diferente. En lugar de modificar células NK maduras, comenzaron con células madre hematopoyéticas (CD34⁺) extraídas de sangre de cordón umbilical. De estas células iniciales, generaron células NK inducidas (iNK) y células iNK equipadas con CAR (CAR-iNK).

Los hallazgos fueron publicados en la revista Nature Biomedical Engineering. Anteriormente, la producción de células NK a partir de CD34⁺ había enfrentado problemas de eficiencia y funcionalidad inmadura. Para superar estas limitaciones, el equipo realizó la ingeniería genética en una etapa más temprana, trabajando directamente con las células madre hematopoyéticas.

Proceso de expansión y diferenciación en tres etapas

Los investigadores implementaron un sistema de tres etapas. Primero, expandieron las células CD34⁺ utilizando células alimentadoras irradiadas. En un periodo de 14 días, estas células se multiplicaron entre 800 y 1.000 veces. Luego, las células expandidas se cultivaron con células alimentadoras OP9 para crear agregados orgánicos hematopoyéticos artificiales, facilitando el compromiso y desarrollo hacia la línea NK. En la etapa final, las células comprometidas se dejaron madurar y multiplicar, resultando en células iNK o CAR-iNK altamente puras.

Producción masiva de células desde una única célula madre

El equipo descubrió que una sola célula madre CD34⁺ podía generar hasta 14 millones de células iNK o 7,6 millones de CAR-iNK. Estiman que una quinta parte de una unidad típica de sangre de cordón podría proporcionar suficientes células para miles de dosis de tratamiento.

Además, se logró una reducción significativa en el uso de vectores virales necesarios para la ingeniería CAR, utilizando solo aproximadamente 1/140,000 a 1/600,000 de la cantidad normalmente requerida para modificar células NK maduras.

Poderoso efecto contra tumores en modelos de leucemia

Las pruebas de laboratorio mostraron que tanto las células iNK como las CAR-iNK presentaron una notable capacidad para eliminar tumores. En modelos de ratones con leucemia linfoblástica aguda B (B-ALL), las células CD19 CAR-iNK lograron reducir el crecimiento tumoral y aumentar la supervivencia de los animales.

Los investigadores afirmaron que este nuevo enfoque no solo mejora la eficiencia en la producción de células iNK y CAR-iNK, sino que también reduce significativamente los costos de la ingeniería CAR. Este trabajo fue financiado por el Ministerio de Ciencia y Tecnología de la República Popular China y la Fundación Nacional de Ciencias Naturales de China, entre otras fuentes de financiamiento.