Se dilucidan los principios estructurales de la función de los anticuerpos terapéuticos en la inmunoterapia del cáncer
Un nuevo estudio muestra cómo la organización unimolecular de los receptores en el contexto celular determina la función de los anticuerpos
Los anticuerpos terapéuticos han revolucionado el tratamiento del cáncer, pero hasta ahora no se habían investigado suficientemente los mecanismos moleculares exactos que determinan su efecto terapéutico. Un equipo dirigido por el profesor Ralf Jungmann (catedrático de Física Molecular de la Vida en la LMU y jefe del grupo de investigación de Imagen Molecular y Bionanotecnología del Instituto Max Planck de Bioquímica) ha investigado ahora por primera vez cómo los anticuerpos terapéuticos remodelan la organización de los receptores a nivel de molécula única y cómo esto influye en la función de los anticuerpos.
Mediante el uso de RESI (Resolution Enhancement by Sequential Imaging), una novedosa técnica de microscopía de superresolución que permite visualizar proteínas individuales, los investigadores han visualizado la nanoestructura de los receptores CD20 y sus interacciones con anticuerpos anti-CD20 ampliamente utilizados, como rituximab y obinutuzumab.
"Por primera vez, podemos visualizar en células intactas cómo se organizan los complejos anticuerpo-receptor a nivel de una sola proteína", explica Ralf Jungmann, autor principal del estudio, publicado recientemente en la revista Nature Communications. "Estos patrones a nanoescala están estrechamente relacionados con el efecto terapéutico y sirven de plantilla para el diseño de anticuerpos basado en estructuras".
Visualización de complejos anticuerpo-receptor con resolución a nivel de una sola proteína
Los anticuerpos monoclonales terapéuticos actúan a través de varios mecanismos: activan las células inmunitarias, activan el sistema del complemento o inducen directamente la muerte celular. Estos efectos dependen del modo en que los anticuerpos se unen a los receptores de la superficie celular y los reorganizan. Sin embargo, las técnicas de imagen convencionales carecían de la resolución necesaria para visualizar estas disposiciones en su contexto celular natural.
El equipo de Jungmann superó este obstáculo utilizando RESI 3D multiobjetivo, un método en el que receptores y anticuerpos se etiquetan con códigos de barras de ADN ortogonales y se visualizan secuencialmente con una precisión subnanométrica. De este modo, el equipo pudo dilucidar la organización de los receptores CD20 y los anticuerpos unidos a ellos directamente en la membrana celular.
"Ahora podemos observar directamente cómo los cambios estructurales en el diseño de los anticuerpos conducen a diferentes patrones de receptores y respuestas celulares", afirma Isabelle Pachmayr, primera autora del estudio. "Esto abre nuevas posibilidades para el desarrollo guiado por la estructura de anticuerpos monoclonales de nueva generación".
Una nueva era para la investigación de anticuerpos
Además de CD20, la tecnología RESI puede utilizarse para analizar casi cualquier receptor de membrana y anticuerpo terapéutico con resolución molecular directamente en células intactas. Dado que RESI visualiza células enteras a altas tasas de rendimiento, permite un análisis sistemático de candidatos a anticuerpos con una resolución que antes sólo era posible con crioEM, pero ahora directamente en el entorno celular y con especificidad molecular.
En el futuro, el equipo planea combinar RESI con la obtención de imágenes de varios receptores y moléculas de señalización intracelular con el fin de cartografiar procesos terapéuticos completos. "Por primera vez, RESI combina la estructura de receptores a nanoescala con su función en un contexto celular", resume Jungmann. "Esta tecnología tiene el potencial de cambiar fundamentalmente las inmunoterapias".
Nota: Este artículo ha sido traducido utilizando un sistema informático sin intervención humana. LUMITOS ofrece estas traducciones automáticas para presentar una gama más amplia de noticias de actualidad. Como este artículo ha sido traducido con traducción automática, es posible que contenga errores de vocabulario, sintaxis o gramática. El artículo original en Alemán se puede encontrar aquí.
Publicación original
Isabelle Pachmayr, Luciano A. Masullo, Susanne C. M. Reinhardt, Jisoo Kwon, Maite Llop, Ondřej Skořepa, Sylvia Herter, Marina Bacac, Christian Klein, Ralf Jungmann; "Resolving the structural basis of therapeutic antibody function in cancer immunotherapy with RESI"; Nature Communications, Volume 16, 2025-7-23
Más noticias del departamento ciencias
