Investigadores de la Universidad de Columbia Británica han logrado, por primera vez, producir de manera consistente un tipo crucial de célula inmunitaria humana, conocida como células T colaboradoras (helper T cells), a partir de células madre en un entorno de laboratorio controlado.
La investigación, publicada el 7 de enero en la revista Cell Stem Cell, elimina una barrera importante que ha frenado el desarrollo, la asequibilidad y la producción a gran escala de terapias celulares. Al resolver este problema, el trabajo podría ayudar a que los tratamientos “listos para usar” sean más accesibles y eficaces para afecciones como el cáncer, enfermedades infecciosas, trastornos autoinmunes y más.
“Las terapias celulares diseñadas están transformando la medicina moderna”, afirmó el Dr. Peter Zandstra, coautor principal y profesor y director de la Escuela de Ingeniería Biomédica de la UBC. “Este estudio aborda uno de los mayores desafíos para hacer que estos tratamientos que salvan vidas sean accesibles a más personas, demostrando por primera vez una forma confiable y escalable de cultivar múltiples tipos de células inmunitarias.”
La Promesa y los Límites de los Fármacos Vivos
En los últimos años, las terapias celulares diseñadas, como los tratamientos CAR-T, han producido resultados dramáticos y, a veces, que salvan vidas en personas con cánceres que antes se consideraban intratables. Estas terapias funcionan reprogramando las células inmunitarias de un paciente para que reconozcan y destruyan la enfermedad, convirtiendo efectivamente esas células en “fármacos vivos”.
A pesar de su éxito, las terapias celulares siguen siendo costosas, complejas de fabricar y están fuera del alcance de muchos pacientes en todo el mundo. Una de las razones clave es que la mayoría de los tratamientos existentes dependen de las propias células inmunitarias del paciente, que deben recolectarse y prepararse especialmente durante varias semanas para cada individuo.
“El objetivo a largo plazo es tener terapias celulares ‘listas para usar’ que se fabriquen con anticipación y a mayor escala a partir de una fuente renovable como las células madre”, explicó la Dra. Megan Levings, coautora principal, profesora de cirugía e ingeniería biomédica en la UBC. “Esto haría que los tratamientos fueran mucho más rentables y estuvieran disponibles cuando los pacientes los necesiten.”
Las terapias contra el cáncer son más efectivas cuando dos tipos de células inmunitarias trabajan juntas. Las células T asesinas (killer T cells) atacan directamente las células infectadas o cancerosas. Las células T colaboradoras, que actúan como los “directores de orquesta” del sistema inmunológico –detectando amenazas para la salud, activando otras células inmunitarias y manteniendo las respuestas inmunitarias a lo largo del tiempo– desempeñan un papel central de coordinación.
Si bien los científicos han logrado avances en el uso de células madre para crear células T asesinas en el laboratorio, hasta ahora no habían podido generar células T colaboradoras de manera confiable.
“Las células T colaboradoras son esenciales para una respuesta inmunitaria fuerte y duradera”, señaló la Dra. Levings. “Es fundamental que tengamos ambas para maximizar la eficacia y la flexibilidad de las terapias ‘listas para usar’.”
Un Avance Clave Hacia Terapias Inmunitarias Basadas en Células Madre
En el nuevo estudio, el equipo de investigación de la UBC abordó este desafío de larga data ajustando cuidadosamente las señales biológicas que guían el desarrollo de las células madre. Este enfoque les permitió controlar con precisión si las células madre se convertían en células T colaboradoras o en células T asesinas.
Los científicos descubrieron que una señal de desarrollo conocida como Notch juega un papel importante, pero sensible al tiempo, en la formación de células inmunitarias. Notch es necesaria al principio del desarrollo, pero si la señal permanece activa durante demasiado tiempo, bloquea la formación de células T colaboradoras.
“Al ajustar con precisión cuándo y cuánto se reduce esta señal, pudimos dirigir las células madre para que se convirtieran en células T colaboradoras o asesinas”, dijo el Dr. Ross Jones, coautor principal y asociado de investigación en el Laboratorio Zandstra. “Pudimos hacer esto en condiciones de laboratorio controladas que son directamente aplicables en la fabricación biológica del mundo real, lo que es un paso esencial para convertir este descubrimiento en una terapia viable.”
El equipo también confirmó que las células T colaboradoras cultivadas en laboratorio funcionaban como células inmunitarias reales, no solo en apariencia sino también en comportamiento. Las células mostraron signos de madurez completa, portaban una amplia variedad de receptores inmunitarios y pudieron desarrollarse en subtipos especializados con distintas funciones inmunitarias.
“Estas células se ven y actúan como células T colaboradoras humanas genuinas”, afirmó Kevin Salim, estudiante de doctorado de la UBC en el Laboratorio Levings y coautor principal. “Eso es fundamental para el potencial terapéutico futuro.”
Los investigadores afirman que la capacidad de generar tanto células T colaboradoras como asesinas, y de controlar cuidadosamente su equilibrio, podría mejorar significativamente la eficacia de las terapias inmunitarias derivadas de células madre.
“Este es un gran paso adelante en nuestra capacidad para desarrollar terapias celulares inmunitarias escalables y asequibles”, concluyó el Dr. Zandstra. “Esta tecnología ahora sienta las bases para probar el papel de las células T colaboradoras en el apoyo a la eliminación de las células cancerosas y generar nuevos tipos de células derivadas de las células T colaboradoras, como las células T reguladoras, para aplicaciones clínicas.”
