Biologia Molecular Mexico

El cáncer sigue siendo uno de los mayores desafíos para la medicina moderna. Si bien la inmunoterapia ha revolucionado el tratamiento al despertar el propio sistema inmunitario del cuerpo para combatir las células tumorales, todavía enfrenta obstáculos: desde efectos secundarios por la administración sistémica hasta la dificultad de activar una respuesta inmune lo suficientemente fuerte y sostenida directamente en el tumor, especialmente en entornos tumorales que son hostiles a las células inmunitarias.

Pero ¿y si pudiéramos llevar la lucha directamente al “campo de batalla” tumoral, de forma localizada, sostenida y sin fármacos? ¡Pues prepárense, porque un equipo de científicos acaba de presentar una idea verdaderamente electrizante! Han desarrollado una batería biocompatible de Zinc (Zn) y Dióxido de Manganeso (MnO₂) que se activa dentro del microentorno tumoral (TME) para liberar iones metálicos que orquestan un potente ataque inmunitario.

En Pocas Palabras

Científicos han creado una batería implantable de Zinc y Dióxido de Manganeso que se activa en el entorno del tumor. Esta batería utiliza los fluidos corporales y sustancias del tumor para liberar iones de Zinc y Manganeso de forma localizada y continua. Estos iones matan a las células cancerosas de una forma que alerta al sistema inmunitario (muerte celular inmunogénica) y además estimulan directamente vías inmunitarias clave (como la vía STING). El resultado es una potente respuesta antitumoral con una altísima tasa de inhibición del crecimiento del tumor en estudios preclínicos.

Una Pila Inteligente que se Enciende en el Tumor

Esta no es una batería común. Diseñada para ser implantada cerca del tumor, utiliza los fluidos corporales como electrolito y una sustancia natural presente en el TME, el glutatión, como un mediador redox. Una vez activada, la batería comienza a liberar de manera controlada y sostenida iones de Zinc (Zn²⁺) y Manganeso (Mn²⁺) directamente en el sitio del tumor.

Estos iones no son pasajeros inocuos; son verdaderos agitadores del sistema inmune:

1. Muerte Celular que Llama la Atención: Los iones metálicos inducen un tipo de muerte celular en las células cancerosas llamada “muerte celular inmunogénica” (ICD). Esto se logra, en parte, por la acumulación de especies reactivas de oxígeno (ROS). La ICD es como una alarma de incendios para el sistema inmunitario, liberando señales que atraen y activan a las células de defensa.

2. Despertando al Guardián Interno (Vía STING): Crucialmente, los iones de Manganeso (Mn²⁺) son conocidos por potenciar la vía de señalización STING, un componente clave del sistema inmunitario innato que detecta el ADN anormal (como el de las células tumorales dañadas o infectadas) y desencadena una respuesta inflamatoria y antiviral potente.

3. Reeducando el Entorno Tumoral: Además de activar las células inmunitarias (como las células dendríticas, que presentan los antígenos tumorales a los linfocitos T), esta terapia electroquímica ayuda a revertir el microentorno tumoral inmunosupresor, por ejemplo, cambiando el perfil de los macrófagos para que apoyen la respuesta antitumoral.

Los resultados en modelos preclínicos son espectaculares: la colocación estratégica de esta batería alrededor de tumores subcutáneos resultó en una inhibición del crecimiento tumoral del 99.6% después de un tratamiento de 14 días. Esto se logró con una sola implantación, demostrando el potencial de un tratamiento localizado y sostenido que minimiza la toxicidad sistémica.

Este enfoque representa una poderosa herramienta electroquímica para la inmunoterapia del cáncer libre de fármacos, abriendo una nueva y prometedora vía para la entrega localizada y sostenida de agonistas inmunitarios directamente donde se necesitan. ¡Una verdadera chispa de esperanza en la lucha contra el cáncer!

Referencia:
Ding, X., Jia, X., Yuan, H., Pang, D., Zhao, H., Sun, P., Liu, F., Chao, D., Xin, M., Wang, C., Lu, G., & Wallace, G. (2025). Tumor microenvironment-activated Zn//MnO2 battery for sustained and local electrochemical immunotherapy. Science Advances, 11, eadu1647. (Publicado el 28 de mayo de 2025).