Eliminan tumores y sus metástasis inyectándoles fragmentos de ADN con anticuerpos anti-OX40
Un equipo de investigadores de la Universidad de Stanford supervisado por Ronald Levy y coordinado por Idit Sagiv-Barfi ha logrado eliminar en ratones melanomas, linfomas -neoplasias en sangre, médula ósea y/o ganglios linfáticos- y tumores de mama y colon inyectando directamente en ellos un pequeño fragmento de ADN y anticuerpos anti-OX40 logrando así que los linfocitos destruyeran tanto los tumores primarios como las metástasis distantes localizadas en otros órganos. Lográndose el éxito al primer intento en 87 de 90 casos y al segundo en los 3 restantes. El trabajo ha sido publicado en Science Translational Medicine. El resultado es tan extraordinario que ahora quieren realizar un ensayo clínico con 15 pacientes con linfomas; es más, se plantean la posibilidad de diseñar tratamientos que bloqueen de manera específica el posible crecimiento de los tumores que surgen por mutaciones genéticas como es el caso de los genes BRCA 1 y 2 en el cáncer de mama.
La investigación del equipo de la División de Oncología de la Universidad de Stanford que ha supervisado Ronald Levy y coordinado Idit Sagiv-Barfi es probablemente la propuesta terapéutica oncológica más esperanzadora obtenida en laboratorio desde hace años y se basa en potenciar el sistema inmune para que sea éste el que destruya el tumor. Y aunque es un tratamiento local inocuo y no invasivo acaba incluso con las metástasis. No es pues de extrañar que el trabajo -publicado en Science Translational Medicine a comienzos de 2018 con el título Eradication of spontaneous maíignancy by local immunotherapy (Erradicación de la neoplasia maligna espontánea mediante inmunoterapia local)-haya tenido amplia repercusión internacional.
Y es que hoy, ante el rotundo fracaso de la quimioterapia y la radioterapia para tratar el cáncer, los investigadores de todo el mundo centran sus expectativas en buscar cómo hacer que sea el propio sistema inmunitario del enfermo el que resuelva el problema, algo que en esta revista llevamos sugiriendo desde hace casi 20 años. En lo que se difiere es en las estrategias para lograrlo, pues mientras unos apuestan por escoger objetivos específicos en las células tumorales otros proponen usar anticuerpos monoclonales -bien glucoproteínas especializadas que forman parte del sistema inmune, bien sintetizadas- para eliminar las barreras que crea el tumor para protegerse. Es más, recientemente se ha probado un tratamiento que requiere eliminar del cuerpo del enfermo sus células inmunológicas e introducírselas tras rediseñarlas genéticamente para que ataquen las células tumorales de algunos tipos de leucemia y linfomas. El problema de estas propuestas es que su aplicación sistémica suele provocar efectos secundarios muy graves.
No es afortunadamente el enfoque del equipo que ahora supervisa Levy, pionero en el campo de la Inmunoterapia cuyo laboratorio desarrolló uno de los primeros anticuerpos monoclonales aprobados para su uso como anticancerígeno en humanos: el rituximab. En este caso su objetivo ha sido hacer reaccionar a las células inmunitarias con antígenos del propio tumor. Según explican, tras seleccionar una serie de activadores inmunes y anticuerpos de objetivos celulares específicos ya conocidos en el mundo de la investigación inmunitaria oncológica comprobaron que introducir localmente un pequeño fragmento de ADN sintético denominado oligodesoxinucleótido CpG -o ligando TLR9– junto con el anticuerpo anti-OX40 estimulando de esta manera el sistema inmune de manera exponencial. Así acaeció con éxito en múltiples modelos de ratón. Y de esta manera lo explican en su artículo: «Hemos desarrollado una estrategia práctica de inmunoterapia oncológica: aprovechar el repertorio inmune preexistente en las células T del microambiente interno tumoral. La combinación de un TLR agonista y un anticuerpo activador de OX40 amplía la capacidad de las células T antitumorales logrando que actúen en todo el organismo, incluidas las zonas no tratadas directamente. Vacunación in situ que no requiere conocimiento previo de los antígenos tumorales»
Realmente sorprendente pero hablemos primero del experimento antes de explicar de forma más detallada qué son los CpG y los anti-OX40.
SORPRENDENTES RESULTADOS
El ensayo se hizo implantando en ambos lados del abdomen de los ratones sendos linfomas A20 -tumores singénicos (de genes idénticos) constituidos por células blancas malignas del sistema linfático- inyectándose luego en uno de ellos unos microgramos de CpG y anti-OX40. Pues bien, transcurrido un tiempo pudo comprobarse que 87 de los 90 ratones los tumores así tratados habían desaparecido salvo en 3 casos que se achacaron al agotamiento de células CD4 y CD8. Sometidos a un segundo tratamiento los tumores desaparecieron. Según los investigadores el efecto antitumoral fue prolongado y no hubo recidiva. Probado el método posteriormente en otras líneas celulares tumorales diferentes los resultados serían similares. Incluso constataron que el efecto no es solo local sino abscopal, término que define que actúa en lugares alejados del punto de aplicación. Lo que sin embargo no se hicieron fueron pruebas de toxicidad y autoinmunidad en los animales tratados.
«La vacunación in situ con CpG y anti-OX40 -puede leerse en el trabajo- no sólo fue eficaz contra linfomas sino también contra tumores de otros tipos histológicos como carcinoma de mama (4T1), cáncer de colon (CT26) y melanoma (B16-F10). Y en todos esos modelos tumorales los efectos terapéuticos sistémicos fueron inducidos por dosis extremadamente bajas de ambos fármacos: unos 50 microgramos de CpG y unos 8 microgramos -e incluso menos- del anticuerpo anti-OX40”.
Ya en una segunda fase se procedería a examinar su potencial en el tratamiento de tumores mamarios espontáneos -no trasplantados- con un modelo por el que los animales desarrollan tumores invasivos de cáncer de mama en todas sus glándulas mamarias a las 12 semanas; y no sólo se inhibió su crecimiento sino que se redujo significativamente la incidencia y aparición de nuevos tumores en las mamas así como de metástasis en los pulmones.
Finalmente el equipo exploró si tan buenos resultados se debían específicamente a las células T para lo cual implantaron en los ratones células malignas de linfomas en lugares diferentes y simultáneamente otras de cáncer de colon en una tercera zona.
Pues bien, aplicada la mezcla de CpG y anti-OX40 en una de las dos zonas en las que se implantaron linfomas ambos tumores desaparecieron a pesar de estar en dos lugares distintos pero siguieron creciendo las células malignas de colon del tercer lugar. De ahí que se diga en el trabajo: «El enfoque es muy específico: afecta solo a los tumores que comparten las proteínas que son objetivo del tratamiento in situ. Se atacan los objetivos específicos sin necesidad de tener que identificar exactamente qué proteínas son porque las reconocen las células T».
Según se explica una vez las células T activadas identifican y eliminan las células malignas del primer tumor se introducen en el sistema circulatorio y/o linfático y buscan en el resto del cuerpo toda proteína tumoral de idéntica naturaleza eliminando así también las metástasis. Y lo que es más sorprendente: así acaece tanto si los tumores son espontáneos como si fueron provocados por oncogenes. «El resultado -se explica en el trabajo- constata tanto la especificidad de la inmunización como que inyectar esos agentes de forma local en el microambiente tumoral primario desencadena una respuesta inmune antitumoral sistémica”.
UN COMPLEJO ROMPECABEZAS
¿Y qué son el oligodesoxinucleótido CpG o ligando TLR9 y el anticuerpo anti-OX40, se preguntarán los lectores profanos en la materia? Como bien se sabe uno de los principales agentes del sistema inmune son los leucocitos o glóbulos blancos teniendo entre ellos un papel fundamental: los linfocitos. Linfocitos de los que hay tres clases: los B, los T y los NK (más conocidos éstos como células asesinas naturales). En este caso vamos sin embargo a centrarnos en los T de los que a su vez hay dos clases: los CD4+ -denominados «colaboradores» porque están involucrados en la activación y dirección de otras células inmunitarias-y los CD8+ -denominados citotóxicos porque destruyen directamente muchas de las moléculas que pueden ser dañinas para el organismo-. Pues bien, cuando estos linfocitos circulan por la sangre y el sistema linfático y sus receptores contactan con un antígeno con el que pueden interactuar -y eso incluye a las células tumorales malignas- las destruye; por eso en el microambiente tumoral suele haber siempre células T. Y de ahí que quienes quieren combatir el cáncer potenciando el sistema inmune suelan centrar sus esfuerzos en estimular la producción de linfocitos T. Bueno, pues eso es exactamente lo que logran el oligodesoxinucleótido CpG-o ligando TLR9-y el anticuerpo anti-OX40.
¿Y qué es entonces el oligodesoxinucleótido CpG, también denominado CpG-ODN? Pues un fragmento de ADN sintético monocatenario que contiene un desoxinucleótido trifosfato de citosina seguido de un desoxinucleótido trifosfato de guanina. Ahora bien, el desoxinucleótido es natural ya que su origen es microbiano. Y se le llama asimismo TLR9 -acrónimo de receptores tipo Toll 9- porque se trata de moléculas que al reconocer patógenos aceleran la respuesta inmune activando macrófagos, células dendríticas, linfocitos B, quimiocinas, inmunoglobulinas y, especialmente, citoquinas que como la IL-12 inducen la diferenciación de células T nativas en células T colaboradoras y células T citotóxicas.
Cabe agregar que la actividad antitumoral de este tipo sintético de CpG-nos preguntamos si no se usará el natural porque no es patentable- ha sido constatada ya en numerosos estudios sobre ratones con cánceres inducidos. De hecho se lograron en ensayos fase I y II resultados alentadores en el tratamiento de cánceres usando CpG-ODN como adyuvante de vacunas tumorales y en combinación con quimioterapia… pero también decepcionantes como los cosechados por Pfizer que abandonó por ello un programa clínico con TLR9 en cánceres de pulmón.
Otros fueron en cambio más prometedores aunque no tanto en cáncer; lo explican H. Shirota, y D. M. Klinman en un trabajo que publicaron en 2017 en Modern Vaccines con el título CpG Oligodeoxynudeotides as Adjuvants for Clinical en Immunopotentiators (Oligodesoxinucleótidos CpG como adyuvantes inmunopotenciadores para uso clínico) en el que se da cuenta de la experiencia obtenida en más de 100 ensayos clínicos evaluándose su utilidad en la prevención y/o tratamiento de alergias y enfermedades infecciosas además de en cáncer. «En términos generales -se dice en ese análisis- los datos indican que los CpG-ODNs son seguros cuando se utilizan como adyuvantes de vacunas. Mejoran las respuestas inmunitarias humorales y celulares, aceleran la inducción de anticuerpos protectores y apoyan la generación de anticuerpos más elevados y persistentes cuando se añaden a vacunas basadas en proteínas. Los CPG-ODNs son muy prometedores para su inclusión en las vacunas profilácticas diseñadas para prevenir infecciones pero la magnitud de la inmunidad que inducen parece insuficiente para controlar la diseminación de los cánceres establecidos«.
COESTIMULADOR DE LA RESPUESTA INMUNE
El otro agente utilizado en este trabajo es el OX40, también conocido como CD134. Se trata de una glicoproteína receptora del factor de necrosis tumoral -cuyo acrónimo en inglés es concretamente TNFRSF4-muy estudiada en la actualidad porque estimula la proliferación de células CD4, CD8 y NK así como de neutrófilos logrando que se destruyan más células cancerosas. Es decir, tiene la capacidad de promover tanto la activación de las células T efectoras -encargadas de la neutralización de las células infectadas o tumorales- como de inhibir las células T reguladoras -capaces de modular o suprimir otras células del sistema inmune-. Cabe añadir que diversos estudios preclínicos previos al trabajo de Levy ya habían demostrado ya que los agonistas del OX40 ejercen su actividad anticancerígena reduciendo el número de células T reguladoras.
- D Curtí y A. D. Weinberg publicaron por ejemplo en 2013 -en Cáncer Research– el trabajo OX40 is a potent immune-stimulating Target in late-stage cáncer patients (El OX40 es un potente objetivo inmunoestimulante en pacientes con cáncer en etapas tardías). Artículo en el que aseguran que se trata de un potente receptor coestimulatorio que puede aumentar drásticamente la proliferación, la función efectora y la supervivencia de las células T. En él recuerdan asimismo que diversos estudios preclínicos han demostrado que los agonistas del OX40 aumentan la inmunidad antitumoral y mejoran la supervivencia libre de tumor.
En cuanto a su trabajo fue un ensayo clínico fase I que consistió en utilizar un anticuerpo monoclonal de ratón (mAb) para estimular la señalización de OX40 humano en pacientes con cáncer avanzado. Tratados con un ciclo del mAb anti-OX40 -con un perfil de toxicidad aceptable según dicen- se logró la regresión de al menos una lesión metastásica en 12 de 30 pacientes. Según los datos del estudio el tratamiento aumentó la respuesta de las células T y B, reguló el OX40 en las células CD4 de los linfocitos infiltrantes del tumor y aumentó la actividad antitumoral de las células T y B en pacientes con melanoma. «Nuestros hallazgos -concluye diciendo el trabajo- validan clínicamente el OX40 como potente objetivo de inmunoestimulación para el tratamiento de pacientes con cáncer proporcionando una herramienta generalizable que influya favorablemente en las propiedades antitumorales de las células T circulantes, las células B y las células T reguladoras«.
Agregaremos que para aumentar el efecto anti-OX40 se está investigando en la actualidad una amplia variedad de estrategias terapéuticas combinatorias en varios ensayos clínicos de fases I y II, bien como monoterapia, bien en combinación con otros agentes inmunomoduladores.
En suma, la combinación de Levy de utilizar el CpG junto con un anticuerpo anti-OX40 estimula sinérgicamente la respuesta inmune antitumoral en el tumor primario y en las metástasis. «La combinación de TLR9 y el anticuerpo anti-OX40 -puede leerse el trabajo de la Universidad de Stanford- permite incluso tratar cánceres de mama espontáneos superando el efecto de un poderoso oncogén. Vacuna in situ segura porque usa bajas dosis de agentes que mejoran la respuesta inmune y práctica porque la terapia se puede aplicar en muchos tipos de cáncer sin conocimiento previo de sus antígenos tumorales únicos«.
¿Y AHORA QUÉ?
En definitiva, queda por comprobar su eficacia en humanos pero las expectativas son esperanzadoras. Ante todo porque la respuesta terapéutica la pone en marcha el propio sistema inmune del enfermo: «El efecto terapéutico sinérgico entre el CpG y los anticuerpos anti-OX40 inyectados localmente se explica por el hecho de que el CpG induce la expresión de OX40 en las células T CD4 del microambiente tumoral. De hecho ya hemos visto que el CpG induce la expresión OX40 en células T CD4 del estroma tumoral de linfoma humano y, por tanto, es probable que nuestros resultados puedan extrapolarse al cáncer humano«. Algo que para tratar de demostrar probaron en un modelo de tumor espontáneo algunas de cuyas características coinciden con las de un cáncer de mama humano virulento; entre ellas similitud histológica con pérdida de receptores de estrógeno y progesterona y sobreexpresión de ErbB2 y ciclina D1. Inyectar CpG junto a anti-OX40 en el primer tumor provocado a cada ratón dio lugar a una menor carga tumoral en las otras almohadillas de grasa mamarias e impidió las metástasis pulmonares. «Nuestros resultados -explica el trabajo- demuestran el potencial de inyectar in situ la vacuna en una situación de activación espontánea del cáncer por un oncogén sugiriendo ello la posibilidad de su aplicación directa en cánceres humanos. Si es eficaz en ratones genéticamente propensos es de suponer que lo será administrando la vacuna en la zona del tumor primario antes de una operación quirúrgica en pacientes humanos con alto riesgo de metástasis y/o en pacientes genéticamente propensos a desarrollar cánceres primarios; como es el caso de aquellos con mutación hereditaria en los genes BRCA«.
Resulta igualmente esperanzador que a diferencia de la reacción autoinmune tóxica que provocan los anticuerpos específicos administrados de forma sistémica la inyección directa en el tumor a dosis muy bajas no haya provocado efectos secundarios negativos en los animales. Los experimentos de Levy demuestran que bastan apenas unos microgramos para inducir una respuesta inmune antitumoral sistémica. «Los avances en Inmunoterapia están cambiando la práctica médica -afirma Levy-. Nuestra propuesta requiere una sola inyección local en el tumor con cantidades muy pequeñas de dos agentes para lograr estimular las células inmunes internas; con efectos increíbles ya que en los ratones logramos eliminar tumores en todo el organismo”.
La clave del tratamiento propuesto por el equipo de Levy está pues en la capacidad de los anti- OX40 de coestimular las células T efectoras -las que proporcionan respuesta directa- al tiempo que inhibe la función de las células T reguladoras que frenan la respuesta inmune.
Terminamos indicando que el equipo está ya buscando 15 pacientes con linfoma de bajo grado para realizar el primer ensayo en humanos. Y luego, si los resultados son buenos, probar en otros tipos de tumores.
Antonio F. Muro
Fuente; Revista Discovery Salud. Número 214- Abril 2018
21/05/2022
