Combo de inmunoterapia reduce tumores sólidos en ratones

ARRIBA: Los investigadores utilizaron virus modificados para forzar la producción de la proteína CD19 (en púrpura) en la superficie de las células tumorales sólidas en un plato. CIUDAD DE LA ESPERANZA

Los investigadores han estado trabajando en los últimos años para aplicar los éxitos de los tratamientos de inmunoterapia con células CAR T a los tumores sólidos. Pero los cánceres de mama, hígado, cerebro y otros cánceres sólidos han sido menos susceptibles al enfoque que los cánceres de la sangre. Ahora, los científicos buscan combinar las células CAR T con otras inmunoterapias prometedoras, como los virus oncolíticos, que infectan preferentemente las células cancerosas, para brindar los mismos beneficios positivos a otras neoplasias malignas.

Un estudio publicado el 2 de septiembre en Science Translational Medicine detalla la fuerza conjunta de estas dos inmunoterapias para eliminar los cánceres sólidos usando un marcador de proteína llamado CD19, que es el objetivo de las terapias CAR T para los cánceres líquidos.

En humanos cultivos de células cancerosas y modelos de ratón, las células tumorales sólidas expuestas a un virus oncolítico se vieron obligadas a expresar el gen de CD19, un marcador específico del tumor que luego fue atacado posteriormente por las células CAR T. CAR significa receptor de antígeno quimérico, una baliza de búsqueda diseñada para llevar a las células T a un antígeno complementario específico para las células cancerosas. Estas células cancerosas murieron a tasas mucho más altas que en los controles. Además, las células CAR T impulsaron la activación de las células T nativas en ratones, lo que inició una respuesta inmunitaria más amplia que protegió a los animales de una recaída. No son solo las células CAR T las que hacen algo, y no es solo el virus oncolítico, dice Anthony Park, un postdoctorado en City of Hope en las afueras de Los Ángeles y autor principal del estudio. Al activar la respuesta inmunitaria endógena, en realidad estamos reuniendo tres componentes.

Los virus oncolíticos son virus benignos creados específicamente para infiltrarse y replicarse dentro de las células cancerosas. Si los científicos modifican un virus oncolítico para que porte un gen en particular, puede funcionar como un caballo de Troya, introduciendo el gen de contrabando y obligando a las células infectadas a expresar el gen de una proteína de superficie deseada que las marca como cancerosas para las células T.

Los autores eligieron CD19 como el indicador de cáncer para el virus debido a su capacidad demostrada para atraer células CAR T en tratamientos aprobados para la leucemia y el linfoma, que naturalmente presentan el marcador.

Los cánceres sólidos son más difíciles de tratar con células CAR T que los cánceres líquidos por varias razones. Los tumores son difíciles de penetrar y, una vez dentro, las células inmunitarias se enfrentan a un entorno tóxico e inmunosupresor. Además, los tumores sólidos son heterogéneos, lo que significa que cada célula tiene su propio mosaico de proteínas de superficie, muchas de las cuales se comparten con las células sanas. Por el contrario, el CD19 no suele aparecer fuera de las neoplasias malignas de la sangre.

Hasta ahora, los científicos no han identificado un antígeno único común a todas las células dentro de los tumores sólidos.

Saul Priceman, inmunólogo tumoral en City of Hope y el autor principal del estudio, dice que se dio cuenta de que si el equipo podía encontrar una manera de hacer que los tumores sólidos produjeran CD19, estos cánceres podrían ser el objetivo de las células CAR T. Así que su grupo diseñó un virus vaccinia oncolítico con una carga útil de CD19. Pensamos: si funciona para los cánceres de la sangre, ¿por qué no podemos hacer que funcione para los tumores sólidos? Priceman le cuenta a El científico. Y eso es lo que nos propusimos hacer.

Las células T con CAR modificadas se dirigen a las células tumorales sólidas que contienen la proteína CD19 in vitro. Ciudad de la esperanza

Consulte La próxima frontera de la terapia con células T con CAR: tumores sólidos

El equipo comenzó con estudios in vitro  utilizando una variedad de células cancerosas humanas en cultivo. En primer lugar, demostraron que su virus vaccinia modificado podía, de hecho, llevar el gen CD19  a las células tumorales, lo que conducía a la presencia de la proteína en sus superficies. A medida que los virus se replicaban, algunas células tumorales estallaron, derramando el virus sobre las células cercanas que escaparon de la primera ola de infección. Después de 24 horas, casi todas las células se habían modificado con éxito.

Diez días después, el equipo añadió al cultivo células CAR T diseñadas para destruir las células portadoras de CD19. En conjunto, las muertes causadas por el virus y el posterior ataque de las células T dieron como resultado una pérdida de entre el 60 y el 70 por ciento de las células tumorales en los días siguientes. 

La idea general de que se puede convertir un tumor sólido en una célula cuasiB [cáncer líquido] mediante la introducción de un antígeno CD19 fue inteligente y realmente novedosa, dice Katy Rezvani, inmunóloga de trasplantes en el MD Anderson Cancer Center que no participó en el estudio . Los experimentos estuvieron muy bien hechos, muy convincentes.

A continuación, Park y sus colegas aplicaron su inmunoterapia combinada a varios modelos de ratones, centrándose tanto en la eficacia del tratamiento como en la mejor manera de administrarlo.</p

Comenzaron con un modelo inmunosuprimido para probar la terapia en células tumorales de cáncer de mama humano y células T humanas en un entorno inmunitario reducido. Diez días después de inyectar el virus directamente en un tumor subcutáneo, aproximadamente el 70 por ciento de las células albergaban CD19. Los ratones que recibieron tanto el virus como las células T mostraron una marcada regresión del tumor en comparación con los ratones que recibieron células T simuladas.

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El segundo modelo, conocido como singénico, modelo de ratón inmunocompetente, usó células cancerosas de ratón y células inmunitarias en lugar de células humanas, pero permitió al equipo estudiar el conjunto completo de células inmunitarias involucradas en la lucha contra el cáncer.

Entre los ratones que recibieron solo el virus, El 22 por ciento se recuperó del cáncer solo debido a la muerte celular inducida por el virus, y los autores notaron muy pocas infecciones fuera del objetivo de las células sanas. Cuando se combinaron con células CAR T, la cantidad de ratones que experimentaron una regresión completa del tumor saltó a aproximadamente el 60 por ciento.

Por último, Park y sus colegas usaron un modelo inmunocompetente para estudiar una pregunta emergente en el campo: cuál es la mejor manera de entregar estas terapias. Los tratamientos para los cánceres líquidos se administran por vía intravenosa, pero existe un debate sobre si una inyección sistémica o local sería mejor para los tumores sólidos. Tanto los virus como las células T podrían beneficiarse de la inyección directa, ya que los resultados del estudio fueron más fuertes a concentraciones virales más altas (más de 105 unidades formadoras de placa por ratón). Sin embargo, muchos cánceres sólidos hacen metástasis, lo que dificulta su acceso.

Al probar varios protocolos de inyección, los investigadores descubrieron que los ratones con tumores metastásicos que recibieron una inyección regional de virus y células T en el revestimiento peritoneal que rodea el la cavidad principal del cuerpo tenía una menor carga tumoral y, en general, sobrevivía más tiempo que los controles. Estos hallazgos sugieren que los virus oncolíticos pueden ser susceptibles de goteo intravenoso; Actualmente, la única terapia de virus oncolíticos aprobada por la Administración de Drogas y Alimentos de los EE. UU. se basa en la inyección directa en un tumor. Nuestro futuro [enfoque de investigación] es si podemos administrar este virus de manera sistémica y segura para que esos virus puedan buscar todos los tumores en cualquier parte del cuerpo, dice Priceman a The Scientist.

< Andrea Schmidts, especialista en CAR de la Escuela de Medicina de Harvard que no participó en el estudio, dice que encontró que el uso riguroso de modelos de ratón por parte de los autores y sus pruebas de diferentes métodos de administración son un marcador de calidad muy importante del estudio. La combinación de tener estos dos modelos es muy sólida, dice Schmidts.

El equipo ya comenzó a diseñar un ensayo clínico de Fase I, que podría comenzar en el próximo año o dos. Priceman y Park dicen que el futuro del tratamiento del cáncer se encuentra en estas terapias combinatorias, y no necesariamente tienen la intención de detenerse en solo dos métodos diferentes. Por ejemplo, actualmente están considerando combinar su nueva terapia con medicamentos inhibidores de puntos de control que desenmascaran los esfuerzos de los tumores para ocultarse de las células inmunitarias circundantes.

Según su trabajo preliminar, dice Priceman, hay indicios de que bloquear los puntos de control podría amplificar la respuesta terapéutica. 

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Los coautores del estudio Anthony Park y Saul Priceman comparten cómo diseñaron un virus oncolítico para introducir de contrabando el gen CD19 en células tumorales sólidas en ratones. La proteína marcadora de superficie codificada por el gen se usó para atraer células CAR T al sitio del tumor.Ciudad de la esperanza