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Luces y sombras en la inmunoterapia del cáncer

Como conté hace unos días a propósito de los avances en la inmunoterapia del cáncer, un ensayo clínico en EEUU destinado a reprogramar los linfocitos T de los enfermos para ayudarles a luchar contra la leucemia está produciendo resultados dispares: la buena noticia es un éxito muy prometedor en la mayor parte de los casos, pero la mala es que dos pacientes han fallecido este mes, sumándose a otra muerte el pasado mayo.

Ya expliqué entonces que este nuevo enfoque, que trata de combatir el cáncer aprovechando las propias defensas naturales del organismo contra los agentes externos agresores, puede aportar grandes beneficios a medio y largo plazo. Pero el corto plazo puede ser complicado y doloroso, lo que deberá guiar cuidadosamente cada nuevo paso en esta dirección.

El procedimiento consiste en dotar a las células T de un receptor modificado genéticamente que les permita reconocer y atacar específicamente a las células cancerosas. La técnica es compleja y acarrea riesgos. Tras las dos nuevas muertes, la Administración de Fármacos y Alimentos de EEUU (FDA) y la compañía Juno Therapeutics, responsable del ensayo, suspendieron el estudio a la espera de nuevas conclusiones.

Tres células T rodean a una célula cancerosa. Imagen de NIH.

Tres células T rodean a una célula cancerosa. Imagen de NIH.

Pero dentro de la tragedia hay al menos un indicio positivo, y es que con toda probabilidad las muertes no han estado causadas por la intervención específica sobre las células T. Para que los nuevos Terminators puedan proliferar y actuar sobre los invasores, antes es preciso eliminar a las células T no modificadas y por tanto ineficaces. Y esto hoy solo puede lograrse por la vía clásica de la quimioterapia.

Juno comenzó aplicando un fármaco llamado citoxán, sin que los pacientes mostraran efectos secundarios graves. Pero a la luz de los resultados de otros ensayos que la compañía mantiene, los responsables del estudio decidieron añadir un segundo compuesto llamado fludarabine que aumenta la eficacia de la quimio.

Los tres pacientes han muerto por la misma causa, edema cerebral, y la investigación preliminar ha concluido que la causa es el fludarabine. Y al parecer, los datos han convencido a la FDA, porque a los dos días de la suspensión del ensayo ha autorizado su reanudación eliminando este fármaco. La FDA suele actuar con la máxima prudencia en este tipo de situaciones, por lo que la rapidez de la autorización ha sido sorprendente.

Esperemos que no tengan que arrepentirse de ello, y que una nueva vía prometedora en la lucha contra el cáncer no se convierta en vía muerta por una decisión precipitada cuyas consecuencias podrían ser irreparables.

¿Y si el cuerpo de una persona pudiera matar el cáncer de otra?

Veámoslo así: el cáncer es una parte de nuestro cuerpo que decide dejar de serlo. No solo porque su evolución conlleva la destrucción operativa del organismo, sino también porque sus células pueden llegar a ser notablemente diferentes de las que las originaron, como expliqué hace unos días a propósito del caso de Henrietta Lacks y las células HeLa.

Distintas, pero no lo suficiente como para que la policía del cuerpo las detecte y las detenga. Aún tienen un DNI válido en vigor, los marcadores de histocompatibilidad que las identifican como de los nuestros. Sin embargo, pueden ser reconocibles a través de otros rasgos secundarios, marcadores propios de los tumores que no existen en las células sanas. Es decir, antígenos tumorales que puedan ser delatados como extraños y que actúen para el sistema inmunitario como la pista de Terminator, para buscarlas, encontrarlas, marcarlas y exterminarlas.

Como ya adelanté hace unos días, la idea de intentar tratar el cáncer como si fuera una infección no es nueva. Es plausible, puede ser muy productiva y podría iluminar el futuro de la lucha contra estas enfermedades. El pasado abril el cofundador de Napster y expresidente de Facebook, Sean Parker, anunció la puesta en marcha del Instituto Parker para la Inmunoterapia del Cáncer , dotado con 250 millones de dólares a través de su fundación.

Por el momento, el Instituto Parker ya ha conseguido luz verde para iniciar un ensayo clínico que será el primero en humanos utilizando la tecnología de edición genómica CRISPR, de la que ya he hablado aquí varias veces. CRISPR es un sistema que sirve para eso llamado popularmente ingeniería genética, que tantos beneficios está reportando a la humanidad.

Una célula T humana. Imagen de Wikipedia.

Una célula T humana. Imagen de Wikipedia.

CRISPR permite manipular los genes de una célula en cultivo (y algún día lo hará incluso dentro del propio organismo) con una limpieza y precisión inigualables hasta ahora. El ensayo clínico del Instituto Parker, con la participación de seis universidades y centros oncológicos de primer nivel, consistirá en extraer células T del paciente (un tipo de linfocitos, células del sistema inmunitario), modificarlas en cultivo mediante CRISPR para convertirlas en Terminators de tumores, y volver a inyectarlas en el cuerpo del enfermo.

Este enfoque es hasta ahora el más popular en la investigación inmunooncológica, pero no el único. Y desde luego no el más práctico ni barato, ya que requiere un tratamiento exclusivo para las células de cada paciente en cultivo que equivale casi a un proyecto de investigación por enfermo. Pero sus resultados pueden ser espectaculares: el pasado febrero, el investigador Stan Riddell, del Fred Hutchinson Cancer Center (EEUU), presentó en un simposio los datos de un ensayo en el que se ha conseguido la remisión del cáncer en entre un 50% y un 94% de los pacientes con distintos tipos de leucemias o linfomas.

El problema con la inmunoterapia del cáncer es precisamente este; la idea es buena y tiene que funcionar, pero el camino técnico es complicado. Hace falta más ciencia para cargar el peso de la dificultad en el concepto y no en la técnica. Y esto es precisamente lo que pretende conseguir otro enfoque diferente, publicado el mes pasado en la revista Nature.

En lugar de superequipar a las células Terminators, el equipo de investigadores alemanes, con la Universidad Johannes Gutenberg de Mainz al frente, tratará de alertar a sus informadoras, las células presentadoras de antígenos (APC, en inglés). Las APC (que incluyen los macrófagos y las células dendríticas) tienen como misión engullir a los invasores y despiezarlos para presentar sus partes (antígenos) a las células T, de modo que estas sepan qué deben buscar.

Los antígenos son proteínas, y las proteínas se fabrican desde el ADN de la célula, utilizando una copia desechable del ADN llamada ARN mensajero. Lo que hacen los científicos de Mainz es identificar los antígenos tumorales de un cáncer, obtener su ARN e inyectarlo en el propio paciente con una formulación específica para que las APC lo engullan, produzcan el antígeno y lo presenten a las células T con el mandato de buscar y eliminar.

Desde el punto de vista inmunológico, funciona como una vacuna, y el procedimiento es mucho más sencillo que el anterior, ya que no requiere cultivar las células del paciente. Además, tiene otra ventaja: contar con la respuesta inmunitaria propia del organismo es mucho más seguro que manipular las células T. En el ensayo presentado por Riddell en febrero se manifestaron algunos efectos secundarios graves, y dos pacientes murieron; este es el riesgo de desequilibrar un sistema de fino equilibrio como el inmunitario, por lo que el método de las células T debería quedar reservado como terapia de último recurso. Por el contrario, la vacuna de Mainz apenas llegó a provocar poco más que algo de fiebre, como cualquier otra vacuna.

Por el momento los investigadores lo han probado con éxito en ratones, pero también lo han ensayado en tres pacientes de melanoma, comprobando que es seguro y que dispara la respuesta esperada. Si todo va bien, el año que viene podrían lanzar un ensayo clínico en toda regla.

Reservo para el final un tercer enfoque diferente, el que da título a este artículo. Si, como sabemos, una persona tiende a rechazar los órganos de otra por ese sistema de histocompatibilidad, ¿no podría utilizarse esta propiedad para que el organismo de alguien combatiera el cáncer de otro?

Suena a ciencia ficción, pero es básicamente el trabajo que están llevando a cabo investigadores del Instituto del Cáncer de Holanda y la Universidad de Oslo (Noruega), y del que informaron el pasado mayo en la revista Science. A grandes rasgos, lo que hacen los científicos es identificar antígenos de las células tumorales de un paciente, utilizarlos para disparar in vitro una respuesta en las células T de un donante sano, y luego extraer de estas células activadas los componentes que después introducen en las células T del propio enfermo, con el fin de estimular su reacción inmunitaria contra su cáncer.

Con esta técnica, que los investigadores equiparan a un outsourcing de la inmunidad contra el cáncer, se han conseguido resultados muy prometedores con tres pacientes del Hospital de la Universidad de Oslo en un ensayo piloto. La idea es enormemente brillante, pero el proceso aún es complejo. La inmunoterapia del cáncer es una vía abierta con inmensas posibilidades de futuro, como demuestran los tres ejemplos recientes que he contado aquí. Pero los obstáculos a superar aún deben allanarse en función de un progreso tecnológico que solo puede avanzar a golpe de millones.

¿Y si el cáncer fuera una enfermedad infecciosa, contagiosa y… curable?

Si alguna vez se han preguntado por qué el cáncer no es una enfermedad contagiosa, sepan que no están incurriendo en ninguna estulticia. Al contrario, demuestran tener una mente inquisitiva y curiosa sobre los hombros.

De hecho, sí existen cánceres transmisibles en la naturaleza, y no me refiero a los agentes infecciosos que pueden provocarlo, como el Virus del Papiloma Humano (VPH), sino a la enfermedad causada directamente en un individuo por las células malignas procedentes de otro.

El caso más famoso es el del tumor facial del diablo de Tasmania (en realidad hay dos diferentes, el segundo descrito este mismo año), que se disemina entre los individuos sobre todo a través de los mordiscos y que está devastando la población de esta especie ya de por sí rara. Hay más casos, como un cáncer venéreo en los perros, y otro en los hámsters que se contagia cuando un mosquito absorbe células tumorales de un animal afectado y luego las inyecta a otro.

El último se acaba de publicar en Nature, y consta de varias líneas clonales que afectan a los moluscos bivalvos y que pueden transmitirse incluso entre especies diferentes, como mejillones, almejas o berberechos. En estos dos últimos, los cánceres transmisibles se han encontrado en criaderos de la ría de Arousa (Pontevedra).

¿Y en humanos? Hay al menos un suceso documentado, el de un cirujano que contrajo el cáncer de un paciente a través de una herida. Más raro es el caso de un hombre colombiano a quien a finales de 2015 se le descubrió un rarísimo cáncer que no estaba formado por sus propias células, sino por las de un parásito parecido a una tenia llamado Hymenolepsis nana, que se habían vuelto malignas y habían colonizado su organismo.

Células HeLa. Imagen de Wikipedia.

Células HeLa. Imagen de Wikipedia.

Si pudiéramos hacernos un borrado total de memoria y nos enfrentáramos al cáncer por primera vez, habría dos maneras de interpretar lo que ocurre en esta enfermedad. Una de ellas sería la tradicional de la oncología: el cáncer es un fenómeno proliferativo incontrolado, y como tal, los tratamientos deben centrarse en sistemas que pongan coto a ese crecimiento sin freno, ya sean genéticos o físico-químicos. Entre estos últimos se cuentan las terapias actuales más utilizadas, como la radio o la quimio. Estas atacan la proliferación celular en todo el organismo. Y aunque consiguen matar células malas, también hacen lo mismo con las buenas que sí deben proliferar, como las encargadas del crecimiento del pelo.

Pero mirémoslo de esta otra manera: como si fuera una enfermedad infecciosa. El organismo puede sufrir la invasión de múltiples parásitos, ya sean celulares como bacterias y hongos, o acelulares como los virus. Muchos de ellos no son capaces de reproducirse dentro de nosotros, y por eso una arquea que vive en manantiales sulfurosos no es un patógeno humano. En cambio, muchos de ellos sí hacen de nosotros su hogar. Y aunque nuestro sistema inmunitario está especializado en distinguir entre lo propio y lo ajeno, respetando lo primero y destruyendo lo segundo, en ocasiones no basta: bichos como los del ébola o el cólera nos matan si no hay una ayuda terapéutica o un empujón en forma de vacuna.

Los científicos llevan mucho tiempo tratando de llevar estas dos interpretaciones hacia un puente de los espías donde ambas puedan darse la mano y encontrar una solución de común acuerdo. Yo mismo hice mi tesis doctoral en un departamento de Inmunología y Oncología donde se trabajaba en el intento de construir ese puente. Estamos acostumbrados a que el cáncer no es transmisible porque el sistema inmunitario es especialmente eficaz cuando se trata de matar las células ajenas de nuestra misma especie, gracias a un fenómeno llamado histocompatibilidad. Esto es un obstáculo para los trasplantes de órganos, pero también una ventaja que nos protege del cáncer de otros.

De hecho, algunos casos de cánceres transmisibles tienen mucho que ver con esto. La población del demonio de Tasmania es tan pequeña y localizada que sus individuos han llegado a parecerse mucho unos a otros en esos marcadores de los tejidos que normalmente diferencian a un individuo de otro. Podría decirse que todos son casi donantes y receptores compatibles, y por eso el cáncer de uno, que en realidad tampoco es suyo, puede prender fácilmente en otro. Por otra parte, los bivalvos poseen un sistema inmune muy básico. Y en el caso del hombre colombiano, padecía una infección por VIH que había debilitado su sistema inmune. Se ha observado también que el sarcoma de Kaposi, un cáncer frecuente en personas inmunodeprimidas, puede contagiarse directamente a través de las células del tumor.

Henrietta Lacks. Imagen de Wikipedia.

Henrietta Lacks. Imagen de Wikipedia.

Pero una célula cancerosa puede llegar a ser algo tan alterado y distinto de su original que podría contemplarse como un parásito ajeno, no propio. Tal vez el cáncer más famoso de la historia sea el de Henrietta Lacks, una mujer estadounidense que murió en 1951 de un tumor de cuello de útero enormemente agresivo. La razón de su fama es que sus células malignas se cultivaron para investigación y se convirtieron en una de las líneas celulares más utilizadas en los laboratorios de todo el mundo. Prácticamente no hay biólogo celular o molecular de sistemas humanos que no haya trabajado en algún momento con células HeLa, incluido un servidor. Si ustedes alguna vez han estado enfermos y han tomado cualquier medicamento, es casi seguro que las HeLa han estado presentes en alguna fase de su investigación y desarrollo. El tumor que mató a Henrietta ha salvado millones de vidas.

Pues bien, las células HeLa son un absoluto engendro genético: 82 cromosomas en lugar de nuestros 46 normales. Parte de su genoma no es humano, sino del VPH que causó el tumor de Henrietta. Tan diferentes son de las células humanas normales que incluso un ilustre biólogo evolutivo, Leigh Van Valen, sugirió que podían considerarse como una especie microbiana nueva a la que denominó Helacyton gartleri. La propuesta no fue generalmente aceptada, pero la especie está registrada en la web de taxonomía Paleobiology Database.

Y todo esto nos lleva a lo siguiente: si desde este punto de vista las células cancerosas pueden considerarse como un agente infeccioso extraño, ¿no podría utilizarse este enfoque para combatir el cáncer como se hace con las enfermedades infecciosas, utilizando las armas del sistema inmunitario?

La respuesta es sí. Puede que esta visión no llegue a erradicar una enfermedad que tal vez jamás pueda erradicarse. Pero el futuro de la terapia oncológica podría estar en la inmunología. Mañana contaré más detalles.

Los murciélagos, superinmunes al ébola (¿y al lloviu?)

Esta semana escribía aquí sobre el lloviu, un primo cercano del ébola descubierto en cadáveres de murciélagos en una cueva asturiana. Contaba también la paradoja de cómo dos virus tan similares parecen afectar a especies distintas de manera muy diferente: el ébola nos mata pero es inocuo para los murciélagos, mientras que la hipótesis sobre el lloviu (todavía sin ninguna prueba) es que podría aniquilar a estos últimos.

El zorro volador negro, 'Pteropus alecto'. Imagen de Wikipedia.

El zorro volador negro, ‘Pteropus alecto’. Imagen de Wikipedia.

Sobre sus posibles efectos en humanos aún no se conoce absolutamente nada, salvo la ausencia de casos autóctonos de fiebre hemorrágica en España (sin que la ausencia de prueba sea prueba de ausencia). Es decir, que en España, Portugal y Francia, países donde se hallaron los miles de murciélagos muertos que motivaron el hallazgo del lloviu, no se sabe de nadie que haya enfermado gravemente después de visitar una cueva.

Muy oportunamente, esta misma semana la revista PNAS ha publicado un estudio que podría resolver esta paradoja y ayudarnos a comprender por qué los murciélagos son inmunes al ébola y a otro centenar de virus que transportan sin inmutarse, muchos de los cuales son letales para nosotros. Y de paso, este avance abre una nueva vía de estudio de los posibles efectos del lloviu.

Debo comenzar explicándoles qué es el interferón. Sin duda han oído hablar de que nuestro sistema inmunitario reacciona específicamente contra los patógenos que nos invaden, y guarda memoria de la identidad de estos atacantes. En esto se basa la eficacia de las vacunas: el organismo recuerda agresiones pasadas y mantiene un arsenal de reserva preparado y adaptado para responder de nuevo contra esos invasores si se les ocurre volver a aparecer.

Pero por delante de esta inmunidad específica, existe una primera línea de defensa llamada respuesta inmune innata. Esta es la fuerza de intervención rápida, la que se dispara de forma inmediata a una infección y que no es específica ni adaptada al patógeno concreto. Entre los mecanismos de este sistema innato se encuentra un grupo de moléculas llamadas interferones, cuya función es dar la señal de alarma y poner en marcha otra serie de respuestas, incluyendo las específicas.

Hay tres tipos de interferones, I, II y III, que a su vez tienen subtipos: los humanos tenemos cinco de tipo I, designados con las letras griegas alfa, beta, épsilon, kappa y omega. Y a su vez, tenemos hasta 12 o 13 interferones alfa; todo ello suma, que conozcamos hasta ahora, una veintena larga de interferones humanos.

Sin embargo, los murciélagos solo tienen tres interferones alfa, más o menos la cuarta parte que nosotros. De hecho, es el mamífero conocido hoy con menos variedad de interferones. Esto es lo primero que revela el nuevo estudio, en el que un grupo de investigadores de Australia y Singapur ha analizado el repertorio de interferones del zorro volador negro (Pteropus alecto), un murciélago frugívoro australiano.

Lo segundo que hemos sabido gracias al estudio es que estos tres interferones alfa de los murciélagos están activos siempre, haya o no infección, a diferencia de lo que ocurre en otras especies. Estos animales están en un continuo estado de guerra contra los virus. Y según los autores del estudio, esta superinmunidad podría ser la causa de que los murciélagos sean capaces de llevar dentro de sí virus peligrosos como el ébola sin sucumbir a ellos, manteniéndolos siempre a raya mediante comandos de interferón siempre desplegados sobre el terreno.

Hasta aquí, todo suena perfecto. Pero mi reacción al leer los resultados de este estudio fue de sorpresa, ya que precisamente el trabajo que comenté esta semana sobre el lloviu afirmaba que las proteínas de este virus y del ébola bloqueaban el interferón alfa en las células de murciélago. De hecho, sus autores escribían que «las proteínas VP35 del ébola y el marburgo inhiben la producción de interferón alfa/beta» y que «la VP35 del lloviu bloquea la producción de interferón alfa/beta».

¿Dos estudios contradictorios? La solución llegó al releerme más detenidamente el primer trabajo. Los investigadores del Hospital Monte Sinaí de Nueva York dieron por hecho que la vía del interferón alfa estaba bloqueada porque las proteínas de los virus inhibían ciertos procesos que controlan la producción de este mediador inmunitario y otros que a su vez están controlados por él. Además, confirmaron que la infección anulaba la fabricación de interferón beta. Pero en cambio, no analizaron directamente la producción de interferón alfa, y por este pequeño agujero en el diseño experimental se les ha colado un error de bulto que no invalida sus experimentos, pero sí una de las conclusiones que extraen de ellos.

La codirectora del nuevo estudio, Michelle Baker, del CSIRO (el CSIC australiano), me confirma que esta es la explicación de la aparente discrepancia: los investigadores del Monte Sinaí «no incluyen datos que muestren la expresión de interferón alfa», señala. Y en cuanto a los procesos controlados por este mediador, «solo atendieron a uno, y hay muchos otros que también podrían revelar pruebas de la actividad del interferón alfa».

Baker resume: «Nuestros datos indican que al menos uno de los interferones alfa de P. alecto puede estar regulado de forma diferente que en otras especies». Así, esta podría ser la causa de que los murciélagos sean resistentes al ébola y a otros muchos virus que transmiten. Pero ¿qué ocurre con el lloviu? El virus se halló en cadáveres de murciélagos sin signos de ninguna otra anomalía que justificara sus muertes. Pero lo cierto es que tampoco se ha demostrado una relación, y Baker se aferra a este hecho: «Dado que solo se obtuvieron secuencias virales, y no se ha aislado el virus de los murciélagos muertos en España, solo podemos especular que el virus fuera la causa».

El siguiente paso sería entonces estudiar cómo afectan las proteínas del lloviu a la producción de interferón alfa en células de murciélago. Si el virus fuera capaz de tumbar la defensa innata de estos animales, apoyaría la posibilidad de que el lloviu fuera la causa de las muertes masivas. Pero aunque es arriesgado especular, sería raro que un virus tan similar al ébola lograra algo que el propio ébola no consigue. Y si el efecto de ambos sobre el interferón alfa de los murciélagos fuera el mismo, seguiríamos a oscuras sobre la relación entre el lloviu y las muertes.

Pero ¿y si…? Suponiendo que así fuera, y que el lloviu lograra desarticular la primera línea de defensa de los murciélagos, y que esta fuera la causa de las muertes, entonces estaríamos ante un supervirus más potente que el ébola, el coronavirus MERS o el hendra. Y desde luego, de un virus que matase a los murciélagos (y del que se sabe que infecta células humanas) no sería lógico esperar nada bueno. ¿Algún voluntario para mirar qué le pasa al interferón de los murciélagos con las proteínas del lloviu?