Las terapias de células T con receptores quiméricos de antígenos (CAR-T), muy importantes para ayudar al sistema inmunitario a encontrar y atacar a las células cancerosas, requiere del aislamiento, activación, modificación genética y expansión de dichas células T del paciente para poder destruir después, tras su reinfusión, las tumorales. Y es que, recuerda el Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT, por sus siglas en inglés), aunque las terapias celulares han supuesto una revolución en la inmunoterapia contra el cáncer, el proceso de fabricación de las células para terapias CAR-T sigue siendo, en la mayoría de veces, “incoherente, costoso y lento”.
Estas dificultades hacen que las terapias, a pesar de su eficacia demostrada, se encuentren muchas veces restringidas: son propensas a la contaminación, están sujetas a errores humanos y requieren de un mayor número de cultivos celulares que son poco prácticos para una producción a baja escala. Por ello, desde el propio Instituto Tecnológico de Massachusetts llevan tiempo trabajando en facilitar su acceso, y uno de sus últimos proyectos ha demostrado avances muy significativos en esta terapia de lucha contra el cáncer.
Las terapias células CAR-T son propensas a la contaminación, están sujetas a errores humanos y requieren de un mayor número de cultivos celulares
En concreto, los investigadores del MIT han desarrollado una forma novedosa de producir dosis clínicas de células CAR-T a través de un chip microfluídico del tamaño de una baraja de cartas. Con él, pueden llegar a producir más de 60 millones de células CAR T de donantes con linfoma y más de 200 millones de donantes sanos, siendo estas tan eficaces como las producidas con “métodos convencionales”; claro que en un espacio más reducido y con menos recursos, lo que se traduce en un menor coste de producción y en una mayor eficiencia.
El chip, de dos mililitros, también requiere de menos cultivos celulares para la fabricación de nuevas células, y, destaca el MIT, podría llegar a permitir su desarrollo en otros puntos que no sean solo los laboratorios, como hospitales. “Este avance puede reducir los tiempos y hacer la terapia celular más accesible a las masas. El uso de biorreactores a escala reducida también puede ayudar a los estudios de optimización de procesos, incluso para otros de terapia celular que no sean únicamente las CAR-T”, asegura Michael Birnbaum, coautor principal del artículo de la revista Nature Biomedical Engineering en el que ha salido publicado el estudio.
“Este avance puede reducir los tiempos y hacer la terapia celular más accesible a las masas"
Birnbaum es, además de profesor asociado de ingeniería biológica del MIT, coinvestigador principal de SMART CAMP, la Alianza Singapur-MIT para la Investigación y la Tecnología que se ha encargado de liderar el proyecto. “Es factible una miniaturización drástica de la producción de terapia celular autóloga (ndr: obtenida del mismo individuo que la recibe) con el potencial de aliviar significativamente las limitaciones de fabricación de la terapia con células CAR-T”, insiste Wei-Xiang Sin, investigador científico de SMART CAMP y primer autor del artículo.
FUTURA ELABORACIÓN DE CÉLULAS EN EL ÁMBITO CLÍNICO
El mencionado microbiorreactor que han utilizado en su investigación es un sistema cerrado, automatizado y “basado en perfusión” que ocupa menos espacio por dosis, tiene menor volumen de cultivo y número de células sembradas -así como la mayor densidad celular- y el mayor nivel de control de proceso “que se puede alcanzar”. Hasta ahora, los microbiorreactores, originalmente desarrollados en el MIT, solo se utilizaban para cultivos de células microbianas y de mamíferos.
"Podría beneficiar especialmente a los pacientes pediátricos, que tienen un número de células T bajo o insuficiente como para producir dosis terapéuticas de células CAR-T"
Sus dos mililitros de volumen de cultivo son cien veces menos que los sistemas de cultivo más grandes, reduciendo significativamente el coste de los reactivos. Los volúmenes medios de cultivo que se necesitan también son más pequeños, esta vez diez veces menos. “Esto podría beneficiar especialmente a los pacientes pediátricos, que tienen un número de células T bajo o insuficiente como para producir dosis terapéuticas de células CAR-T”, subrayan desde el Instituto Tecnológico de Massachusetts.
Como se comentaba anteriormente, SMART CAMP está trabajando para que, en el futuro, la ingeniería de sistemas de muestreo y análisis en torno a la producción de células CAR-T se pueda realizar con menos mano de obra y fuera de un entorno de laboratorio. También, para optimizar aún más los parámetros del proceso y las condiciones de cultivo de las células para mejorar su rendimiento y calidad enfocado en su futuro uso clínico.