Un equipo de investigación de la Escuela de Ingeniería Tandon de la Universidad de Nueva York (NYU) ha desarrollado una plataforma que permite estudiar en tiempo real cómo interactúan las inmunoterapias basadas en células CAR T con la leucemia en un entorno humano realista, sin necesidad de recurrir a modelos animales.
Este dispositivo, del tamaño de un portaobjetos de microscopio, recrea las complejas características estructurales e inmunológicas de la médula ósea humana mediante una red tridimensional de tejidos bioingenierizados. Utiliza células derivadas de la médula ósea de pacientes que se autoorganizan para generar su propia matriz extracelular, formando así un microambiente inmunocompetente fisiológicamente relevante.
“Podemos observar cómo se desarrolla el tratamiento como lo haría en un paciente, pero bajo condiciones completamente controladas y sin experimentación animal”, explicó el Dr. Weiqiang Chen, autor principal del estudio, publicado en Nature Biomedical Engineering.
El chip simula tres regiones clave del entorno medular: los vasos sanguíneos, la cavidad medular y la región endostal, permitiendo evaluar de forma precisa fenómenos como:
- Extravasación y migración de células CAR T
- Reconocimiento tumoral célula a célula
- Formación de sinapsis inmunológica
- Activación y citotoxicidad específicas
- Eliminación de células leucémicas
A través de imágenes en vivo, secuenciación de ARN de célula única (scRNA-seq) y análisis proteómico, se documentó cómo las células CAR T patrullan su entorno, reconocen las células cancerosas y las destruyen una por una. La plataforma incluso reveló un fenómeno de activación por efecto espectador, donde células inmunes no modificadas también eran estimuladas, un detalle que podría ser relevante para explicar efectos secundarios o potenciar la eficacia terapéutica.
El chip se ensambla en solo medio día y permite estudios de hasta dos semanas, superando ampliamente los tiempos de preparación de modelos animales, que pueden tardar meses. Este avance resulta especialmente oportuno, dado que la FDA ha comenzado a transitar hacia la eliminación progresiva de pruebas en animales en favor de métodos más precisos y éticos.
Próximamente, el equipo de NYU planea integrar células madre pluripotentes inducidas (iPSC) y estroma derivado de pacientes, para estudiar variables como hipoxia, rigidez de la matriz extracelular y hematopoyesis clonal, factores clave en la respuesta y toxicidad de las CAR T.
Por: Cipactli Vargas
Fuentes:
Nature Biomedical Engineering
Bioengineered immunocompetent preclinical trial-on-chip tool enables screening of CAR T cell therapy for leukaemia
Inside Precision Medicine
«Leukemia-on-a-Chip” Developed to Evaluate CAR T-Cell Therapies
