Ingenieros del MIT crean nanopartículas basadas en virus para la entrega de vacunas personalizadas contra el cáncer
Investigadores del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT) desarrollan una plataforma modular que utiliza bacteriófagos M13 modificados genéticamente para transportar antígenos tumorales con densidad y adyuvante integrados a medida.
Un equipo de investigadores del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT) ha desarrollado una plataforma de nanopartículas personalizables diseñada para actuar como vehículo de entrega en vacunas contra el cáncer.
La arquitectura del sistema se basa en la modificación del bacteriófago M13 —un virus inofensivo para los seres humanos formado por una hebra de ADN recubierta de proteínas—, convirtiendo sus nanofibras en una estructura capaz de transportar dosis precisas de antígenos tumorales.
El estudio, publicado en la revista científica Advanced Healthcare Materials y liderado por la investigadora Shengnan Huang junto a la profesora Angela Belcher del Instituto Koch del MIT, demostró que el control exacto sobre la densidad de antígenos expresados logra generar una respuesta inmune capaz de prevenir el desarrollo de tumores en modelos animales.
Control genético de densidad y adyuvante integrado
La plataforma del MIT aprovecha más de dos décadas de experiencia trabajando con el fago M13 en aplicaciones de ciencia de materiales (como baterías o semiconductores) para adaptarlo a la inmunoterapia oncológica:
- Ajuste de dosis y densidad: Los científicos modificaron la proteína de cubierta del virus (pVIII) mediante secuenciación genética y mutaciones dirigidas. Este enfoque permitió controlar con precisión la densidad de presentación de los antígenos tumorales en rangos que van del 6% al 70%.
- Adyuvante genéticamente codificado: A diferencia de las vacunas convencionales que requieren la adición externa de adyuvantes como el hidróxido de aluminio, el propio ADN de cadena sencilla del fago M13 activa la vía inmune innata TLR9, funcionando como un estimulador inmunitario integrado por vía genética.
- Respuesta inmune optimizada: Las pruebas en laboratorio demostraron que las formulaciones con mayor densidad (alrededor del 35%) facilitan la captación por parte de las células dendríticas, generando una respuesta de células T significativamente más fuerte frente a las células tumorales.
Resultados en modelos animales y diseño modular
Para validar la efectividad del sistema, los investigadores evaluaron la vacuna contra neoantígenos específicos presentes en células de cáncer de colon (ADPGK) y melanoma.
Los ratones inmunizados con las nanopartículas de alta densidad mostraron una tasa drásticamente menor de desarrollo de tumores tras ser expuestos a las células cancerosas.
Gracias a su naturaleza modular, los autores destacan que la plataforma puede adaptarse rápidamente a la medicina personalizada: bastaría con secuenciar las mutaciones específicas del tumor de un paciente e intercambiar la secuencia genética del antígeno en el fago M13 para producir una vacuna a medida contra distintos tipos de cáncer.
El proyecto ha contado con financiación del Programa de Investigación Fronteriza del Instituto Koch, el Centro Marble de Nanomedicina del Cáncer y DARPA.