Transferencia adoptiva de células

La transferencia adoptiva de células ( ACT ) consiste en la transferencia de células a un paciente . ^{[ 1 ]} Las células pueden provenir del propio paciente o de otro individuo. Generalmente, se derivan del sistema inmunitario con el objetivo de mejorar su funcionalidad y características. En la inmunoterapia autóloga contra el cáncer , se extraen linfocitos T del paciente, se modifican genéticamente, se cultivan in vitro y se reintroducen en el mismo paciente. En comparación, las terapias alogénicas implican el aislamiento y la expansión de células de un donante distinto al paciente que las recibe. ^{[ 2 ]}

En la década de 1960, se descubrió que los linfocitos eran los mediadores del rechazo de aloinjertos en animales. Los intentos de utilizar células T para tratar tumores murinos trasplantados requirieron el cultivo y la manipulación de células T en cultivo. Se transfirieron linfocitos singénicos de roedores fuertemente inmunizados contra el tumor para inhibir el crecimiento de tumores pequeños ya establecidos, lo que constituyó el primer ejemplo de ACT. ^{[ 3 ]}

La descripción del factor de crecimiento de células T interleucina-2 (IL-2) en 1976 permitió el cultivo in vitro de linfocitos T , a menudo sin pérdida de funciones efectoras. Dosis altas de IL-2 podían inhibir el crecimiento tumoral en ratones. En 1982, estudios demostraron que los linfocitos inmunes intravenosos podían tratar linfomas FBL3 subcutáneos voluminosos. La administración de IL-2 después de la transferencia celular mejoró el potencial terapéutico. ^{[ 3 ]}

En 1985, la administración de IL-2 produjo regresiones tumorales duraderas en algunos pacientes con melanoma metastásico . Los linfocitos que infiltraban el estroma de los tumores en crecimiento y trasplantables proporcionaron una fuente concentrada de linfocitos infiltrantes de tumores (TIL) y pudieron estimular la regresión de tumores pulmonares y hepáticos establecidos. En 1986, se descubrió que los TIL humanos de melanomas resecados contenían células que podían reconocer tumores autólogos. En 1988, se demostró que los TIL autólogos reducían los tumores de melanoma metastásico. ^{[ 3 ]} Los TIL derivados de tumores son generalmente mezclas de células T CD8 ⁺  y CD4 ⁺  con pocas células contaminantes importantes. ^{[ 3 ]}

En 1989, Zelig Eshhar publicó el primer estudio en el que se reemplazó el receptor de direccionamiento de una célula T, y señaló que esto podría usarse para dirigir las células T a atacar cualquier tipo de célula; esta es la biotecnología esencial que subyace a la terapia CAR-T . ^{[ 4 ]}

Las respuestas solían ser de corta duración y desaparecían días después de la administración. En 2002, la linfodepleción mediante un régimen de quimioterapia no mieloablativa administrado inmediatamente antes de la transferencia de TIL aumentó la regresión del cáncer, así como la repoblación oligoclonal persistente del huésped con los linfocitos transferidos. En algunos pacientes, las células antitumorales administradas representaban hasta el 80 % de las células T CD8 ⁺  meses después de la infusión. ^{[ 3 ]}

Inicialmente, el melanoma fue el único cáncer que produjo cultivos de TIL útiles de forma reproducible. En 2006, la administración de linfocitos circulantes normales transducidos con un retrovirus que codificaba un receptor de células T (TCR) que reconocía el antígeno melanoma-melanocito MART-1 , indujo la regresión tumoral. En 2010, se demostró que la administración de linfocitos modificados genéticamente para expresar un receptor de anticuerpos quiméricos (CAR) contra el antígeno de células B CD19 inducía la regresión de un linfoma de células B avanzado . ^{[ 3 ]}

Para 2010, los médicos habían comenzado tratamientos experimentales para pacientes con leucemia utilizando células T dirigidas al CD19 con ADN añadido para estimular la división celular. Hasta 2015, los ensayos habían tratado a unos 350 pacientes con leucemia y linfoma. El antígeno CD19 aparece solo en las células B , que se alteran en el linfoma y la leucemia. La pérdida de células B puede contrarrestarse con inmunoglobulina . ^{[ 4 ]}

Las empresas emergentes, como Juno Therapeutics, aprovechan la combinación de tumores agresivos y la disposición de la FDA a aprobar posibles terapias para tales afecciones para acelerar las aprobaciones de nuevas terapias. ^{[ 4 ]}

En la terapia de puntos de control, los anticuerpos se unen a moléculas involucradas en la regulación de las células T para eliminar las vías inhibitorias que bloquean las respuestas de las células T, lo que se conoce como terapia de puntos de control inmunitario. ^{[ 4 ]}

En 2015, la técnica se había extendido al tratamiento del cáncer de cuello uterino , linfoma , leucemia , cáncer de vías biliares y neuroblastoma ^{[ 3 ]} , y en 2016, al cáncer de pulmón , cáncer de mama , sarcoma y melanoma ^{[ 5 ]} . En 2016, se utilizaron células T modificadas con receptor de antígeno quimérico (CAR) específico para CD19 para tratar a pacientes con neoplasias malignas de células B CD19+ recidivantes y refractarias , incluida la leucemia linfoblástica aguda de células B (LLA-B) que presenta una translocación del gen de la leucemia de linaje mixto (MLL) con células CAR-T CD19 ^{[ 6 ] .}

En 2016, investigadores desarrollaron una técnica que utilizaba el ARN de células cancerosas para producir células T y una respuesta inmunitaria. Encapsularon el ARN en una membrana grasa con carga negativa. In vivo , esta carga eléctrica guió las partículas hacia las células inmunitarias dendríticas del paciente, que especifican los objetivos del sistema inmunitario. ^{[ 7 ]}

En 2017, investigadores anunciaron el primer uso de células de donantes (en lugar de las propias células de los pacientes) para combatir la leucemia en dos bebés para quienes otros tratamientos habían fracasado. Las células tenían cuatro modificaciones genéticas. Dos se realizaron utilizando TALEN . Una modificó las células para que no atacaran todas las células de otra persona. Otra modificación las convirtió en su objetivo: las células tumorales. ^{[ 8 ]}

A febrero de 2024, la FDA aprobó 27 productos de terapia celular avanzada (CTP) . ^{[ 9 ]} Estos incluyeron productos de células madre hematopoyéticas ( Hemacord , Clinimmune, Ducord , Lifesouth, Bloodworks, Allocord , Clevecord y Omisirge ); productos CART ( Kymriah , Yescarta , Tecartus , Breyanzi , Abecma y Carvykti ); terapias génicas Zynteglo , Casgevy , Skysona y Lyfgenia ; y varios otros productos de terapia celular ( Provenge , Laviv, Gintuit , Maci, Stratagraft , Rethymic , Lantidra y Amtagvi ).

En el melanoma, una muestra de melanoma resecada se disuelve en una suspensión de células individuales o se divide en múltiples fragmentos tumorales. El resultado se cultiva individualmente en IL-2. Los linfocitos proliferan en exceso y destruyen los tumores de la muestra en un plazo de 2 a 3 semanas. Posteriormente, producen cultivos puros de linfocitos que pueden analizarse para determinar su reactividad contra otros tumores mediante ensayos de cocultivo. Los cultivos individuales se expanden en presencia de IL-2 y un exceso de anticuerpos anti-CD3 irradiados . Estos últimos se dirigen a la subunidad épsilon del complejo CD3 humano del TCR. Entre 5 y 6 semanas después de la resección del tumor, se pueden obtener hasta 10¹¹ ^{linfocitos . [ 3 ]}

Antes de la infusión, se realiza un régimen preparatorio linfodepletor, que generalmente consiste en 60  mg/kg de ciclofosfamida durante 2 días y 25  mg/m² ^de fludarabina administrada durante 5 días. Esto aumenta sustancialmente la persistencia de las células infundidas y la incidencia y duración de las respuestas clínicas. Posteriormente, se infunden células e IL-2 a una dosis de 720 000 UI/kg hasta alcanzar la tolerancia. ^{[ 3 ]}

La interleucina-21 podría desempeñar un papel importante en la mejora de la eficacia de las terapias in vitro basadas en células T.

En los ensayos iniciales, la preparación de células T modificadas genéticamente costaba 75.000 dólares para fabricar células para cada paciente. ^{[ 4 ]}

La interleucina-2 se suele añadir a las células T extraídas para potenciar su eficacia, pero en dosis elevadas puede tener un efecto tóxico. La reducción del número de células T inyectadas conlleva una disminución de la IL-2, lo que reduce los efectos secundarios. Las pruebas in vitro en modelos de melanoma y cáncer de riñón cumplieron las expectativas. ^{[ 10 ]}

En 2016, se introdujeron secuencias Strep -tag II en receptores de células T CAR sintéticos o naturales para servir como marcador de identificación, purificación rápida, ajuste de la longitud del espaciador para una función óptima y expansión selectiva a gran escala, impulsada por microesferas recubiertas de anticuerpos. Esto facilita la fabricación cGMP de poblaciones puras de células T modificadas y permite el seguimiento y la recuperación in vivo de las células transferidas para aplicaciones de investigación posteriores. ^{[ 11 ]}

Los receptores antitumorales introducidos genéticamente en células T normales pueden utilizarse para terapia. Las células T pueden redirigirse mediante la integración de genes que codifican TCR alfa-beta convencionales o CAR. Los CAR ( receptores de anticuerpos quiméricos ) se desarrollaron a finales de la década de 1980 y pueden construirse uniendo las regiones variables de las cadenas pesadas y ligeras del anticuerpo a cadenas de señalización intracelular como CD3-zeta, incluyendo potencialmente dominios coestimuladores que codifican CD28 o CD137 . Los CAR pueden proporcionar reconocimiento de componentes de la superficie celular no restringidos a los complejos mayores de histocompatibilidad (MHC). Pueden introducirse en las células T con alta eficiencia utilizando vectores virales . ^{[ 3 ] [ 12 ]}

Se han observado respuestas antitumorales mejoradas en modelos de ratones y monos que utilizan células T en etapas tempranas de diferenciación (como células vírgenes o de memoria central). Las células T CD8 ⁺ siguen una vía progresiva de diferenciación desde células T vírgenes en memoria de células madre, memoria central, memoria efectora y, finalmente, poblaciones de células T efectoras diferenciadas terminalmente. ^{[ 13 ]} Las células T CD8 ⁺ pierden paradójicamente el poder antitumoral a medida que adquieren la capacidad de lisar células diana y producir la citocina interferón-γ , cualidades que de otro modo se considerarían importantes para la eficacia antitumoral. ^{[ 14 ] [ 15 ]} El estado de diferenciación está inversamente relacionado con la proliferación y la persistencia. La edad está correlacionada negativamente con la eficacia clínica. Las células T CD8 ⁺ pueden existir en un estado similar al de las células madre, capaces de proliferación clonal. Las células madre de memoria T humanas expresan un programa genético que les permite proliferar extensamente y diferenciarse en otras poblaciones de células T. ^{[ 3 ]}

Las células T CD4 ⁺ también pueden promover el rechazo tumoral. Las células T CD4 ⁺ potencian la función de las células T CD8 ⁺ y pueden destruir directamente las células tumorales. La evidencia sugiere que las células T helper 17 pueden promover una inmunidad antitumoral sostenida. ^{[ 3 ] [ 16 ] [ 17 ]}

Otras formas de potenciar la inmunoterapia incluyen la inhibición de los llamados bloqueos intrínsecos de puntos de control inmunitarios. Muchos de estos reguladores intrínsecos incluyen moléculas con actividad de ubiquitina ligasa, como CBLB . Más recientemente, se descubrió que CISH , una molécula con actividad de ubiquitina ligasa, se induce por la unión del receptor de células T (TCR) y se suprime al inhibir el intermediario de señalización crítico PLC-gamma-1. ^{[ 18 ]} La eliminación de CISH en las células T efectoras aumenta drásticamente la señalización del TCR y la posterior liberación de citocinas efectoras, proliferación y supervivencia. La transferencia adoptiva de células T efectoras específicas de tumores con CISH inactivado o silenciado resultó en un aumento significativo de la avidez funcional y una inmunidad tumoral sostenida. Sorprendentemente, no se observaron cambios en la actividad de STAT5, el supuesto objetivo de CISH. Por lo tanto, CISH representa una nueva clase de puntos de control inmunológicos intrínsecos de células T con el potencial de potenciar las inmunoterapias adoptivas. ^{[ 19 ] [ 18 ] [ 20 ]}

Ni el tamaño del tumor ni la localización de la metástasis influyen en la probabilidad de lograr una remisión completa del cáncer. De 34 pacientes con remisión completa en dos ensayos, uno presentó recurrencia. Solo un paciente con remisión completa recibió más de un tratamiento. El tratamiento previo con terapia dirigida mediante el inhibidor de Braf vemurafenib ( Zelboraf ) no influyó en la probabilidad de que los pacientes con melanoma experimentaran una respuesta objetiva. Las inmunoterapias previas fallidas no redujeron las probabilidades de respuesta objetiva.

Una modalidad de tratamiento emergente para diversas enfermedades es la transferencia de células madre . ^{[ 21 ]} Clínicamente, este enfoque se ha explotado para transferir células inmunoestimulantes o tolerogénicas (a menudo linfocitos ) para mejorar la inmunidad contra virus y cáncer ^{[ 22 ] [ 23 ] [ 24 ]} o para promover la tolerancia en el contexto de enfermedades autoinmunes , ^{[ 25 ]} como la diabetes tipo I o la artritis reumatoide . Las células utilizadas en la terapia adoptiva pueden ser modificadas genéticamente utilizando tecnología de ADN recombinante . Un ejemplo de esto en el caso de la terapia adoptiva de células T es la adición de CAR para redirigir la especificidad de las células T citotóxicas y auxiliares.

Los ensayos comenzaron en la década de 1990 y se aceleraron a partir de 2010. ^{[ 3 ]}

Actualmente se están llevando a cabo varios ensayos clínicos de terapias celulares adoptivas en tumores sólidos, pero los desafíos en el desarrollo de dichas terapias para este tipo de malignidad incluyen la falta de antígenos de superficie que no se encuentran en tejidos normales esenciales, ^{[ 12 ]} el estroma tumoral difícil de penetrar y factores en el microambiente tumoral que impiden la actividad del sistema inmunitario. ^{[ 32 ]}

• Transferencia adoptiva en los encabezamientos de materias médicas (MeSH) de la Biblioteca Nacional de Medicina de EE. UU.
• Inmunoterapia adoptiva en los encabezamientos de materias médicas (MeSH) de la Biblioteca Nacional de Medicina de EE. UU.