Científicos han desarrollado una nueva tecnología que permite observar en tiempo real cómo las células CAR-T, un tipo de fármaco vivo utilizado para combatir el cáncer, destruyen las células cancerosas. Investigadores del BRIC-Rajiv Gandhi Centre for Biotechnology y la Manipal Academy of Higher Education (MAHE) crearon un biosensor dual codificado genéticamente para este propósito.
Esta innovadora herramienta permite analizar, a nivel de célula individual, si una célula cancerosa muere de forma programada y controlada (apoptosis) o a través de un proceso más agresivo e inflamatorio (necrosis). Al modificar genéticamente las células cancerosas para que brillen con proteínas fluorescentes específicas, el equipo descubrió que las células CAR-T a menudo desencadenan un proceso de destrucción en dos fases: primero, un apagado controlado, seguido de una explosión retardada.
El sistema se basa en dos alarmas moleculares distintas. La primera, llamada RealCas3, utiliza FRET para monitorear una proteína ejecutora dentro de la célula. Su activación indica que la célula está sufriendo apoptosis. La segunda, MitoDsRed, rastrea la salud de las mitocondrias, las “centrales energéticas” de la célula. Si estas fallan sin que se active la alarma FRET, se señala la necrosis, un tipo de muerte celular violenta que puede causar inflamación peligrosa en el paciente. Observando simultáneamente estos dos colores bajo un microscopio, los investigadores pueden distinguir entre una célula que muere silenciosamente y una que es destruida.
Anteriormente, los científicos dependían de pruebas de punto final, que solo permitían analizar los resultados después de que la muerte celular ya había ocurrido. Estas pruebas a menudo utilizaban tintes tóxicos o requerían la destrucción de las células que se estaban estudiando, y frecuentemente clasificaban erróneamente la necrosis secundaria como un evento primario. El nuevo biosensor es no invasivo, permitiendo registrar la muerte celular durante 24 horas sin interrupción y proporcionando datos de alta resolución para diferenciar entre los modos de muerte primarios y secundarios, lo cual es crucial ya que la forma en que una célula muere influye en la respuesta del sistema inmunológico.
Aunque prometedora, la tecnología presenta desafíos. Los biosensores deben integrarse de forma estable en el ADN de las células, lo que facilita su uso en laboratorio con líneas celulares modificadas, pero dificulta su aplicación directa a células primarias obtenidas de pacientes. Además, la complejidad del entorno dentro del cuerpo humano podría dificultar la lectura de las señales fluorescentes. Se requiere investigación adicional para optimizar el sistema.
A pesar de estas limitaciones, este avance podría mejorar nuestra comprensión del crecimiento y la muerte del cáncer, y ayudar a los médicos a entender por qué algunos pacientes experimentan tormentas de citoquinas, reacciones exageradas del sistema inmunológico. Al identificar cómo diferentes diseños de células CAR-T matan las células cancerosas, los investigadores podrán diseñar terapias de próxima generación más potentes y menos agresivas para los pacientes.
