Cuando unas ondas sonoras no invasivas desintegran un tumor, desencadenan una respuesta inmunitaria en ratones. Al romper el "manto" de la pared celular, el tratamiento deja al descubierto marcadores de las células cancerosas que hasta entonces habían permanecido ocultos a las defensas del organismo, según han demostrado investigadores de la Universidad de Michigan.

La técnica desarrollada en Michigan, conocida como histotripsia, ofrece un doble enfoque para atacar el cáncer: la destrucción física de los tumores mediante ondas sonoras y la activación de la respuesta inmunitaria del organismo. Podría ofrecer a los profesionales médicos una opción de tratamiento para los pacientes sin los nocivos efectos secundarios de la radiación y la quimioterapia.

Hasta ahora, los investigadores no sabían cómo activaba la histotricia el sistema inmunitario. Un estudio de la primavera pasada demostró que la histotricia descompone los tumores hepáticos en ratas, provocando la desaparición completa del tumor incluso cuando las ondas sonoras se aplican sólo al 50% o 75% de la masa. La respuesta inmunitaria también impidió la propagación posterior, sin que se detectaran recidivas ni metástasis en más del 80% de los animales.

"Descubrimos que la histotripsia no sólo mata de algún modo las células cancerosas, sino que las somete a una vía única de muerte celular que atrae la atención del sistema inmunitario", afirma Clifford Cho, catedrático y vicepresidente de Cirugía C. Gardner Child, cuyo laboratorio diseñó los protocolos de estudio inmunológico y midió las respuestas inmunitarias para el estudio publicado este mes en Frontiers in Immunology.

La clave resultó ser los antígenos tumorales, proteínas que sólo se encuentran en las células cancerosas y se ocultan tras sus paredes celulares. Cuando las células mueren por quimioterapia o radiación, estos antígenos se destruyen en el proceso. En cambio, las ondas sonoras matan las células cancerosas rompiendo sus paredes celulares y liberando antígenos tumorales que desencadenan los sistemas de defensa del organismo.

   La respuesta inmunitaria se produjo en todo el organismo, no sólo en la zona donde se aplicó la histotricia.

"Con la histotricia no destruimos los antígenos, sino que los liberamos mientras matamos las células tumorales", explica Zhen Xu, profesor de ingeniería biomédica de la UM e inventor de la histotricia. "Una vez que dejan de estar ocultos, el cuerpo puede verlos y atacarlos".

El equipo pudo descubrir el mecanismo gracias a la forma en que se suelen administrar tumores genéticamente idénticos a los ratones que participan en estudios sobre el cáncer. Tras romper un tumor en un ratón mediante histotripsia, el equipo extrajo parte de ese material, lo homogeneizó y lo inyectó en otro ratón. Ambos ratones desarrollaron protección inmunitaria contra ese cáncer.

"Inyectar los restos a un segundo ratón tenía casi una propiedad similar a la de una vacuna", explica Xu. "Los ratones que recibieron estos restos fueron sorprendentemente resistentes al crecimiento de los cánceres".

Desde 2001, el laboratorio de Xu en la Universidad de Michigan ha sido pionero en el uso de la histotripsia en la lucha contra el cáncer, lo que dio lugar al ensayo clínico multicéntrico #HOPE4LIVER patrocinado por HistoSonics, una empresa derivada de la UM. Más recientemente, las investigaciones del grupo han producido resultados prometedores en el tratamiento con histotricia del cáncer cerebral y la inmunoterapia. 

Este trabajo ha contado con el apoyo de VA Merit Review, los Institutos Nacionales de Salud, el Instituto Forbes para el Descubrimiento de la UM, Histosonics-Michigan y el Instituto Conjunto de Medicina de Michigan y la Universidad de Ciencias de la Salud de Pekín para la Investigación Clínica y Traslacional.

Estudio: Muerte celular local y abscopal espaciotemporal y respuestas inmunitarias a la ablación tumoral por ultrasonidos centrados en la histotripsia.

Fuente: Universidad de Michigan