Vacunas DNA y cáncer

(Reseña publicada en la WEB de la SEPEAP el 26 de Febrero de 2008)

La vacunación terapéutica fue ensayada en primer lugar por Louis Pasteur en 1885, quien en la ensayó en individuos infectados con rabia, con la fortuna de que el lento crecimiento del virus permitía inducir inmunidad antes de que la enfermedad estuviese muy avanzada. Se establece así el principio de vacunación como opción  terapéutica. Aunque la transferencia pasiva de anticuerpos es sobre todo útil en el manejo de determinadas enfermedades infecciosas, la fabricación de anticuerpos monoclonales pronto se descubre eficaz en el control de algunos tumores derivados de células B. La utilización de trasplante de médula ósea alogénica permite a las células trasplantadas reconocer los antígenos tumorales expresados por las células leucémicas, por desgracia también algunos otros expresados por células sanas, desarrollándose una enfermedad de injerto contra huésped.

La vacunación terapéutica contra el cáncer pretende sobreexpresar sólo determinados antígenos presentes sólo en las células cancerosas, permitir al sistema inmune sensibilizarse a tales antígenos y destruir las células que los portan. Estas circunstancias se revisan en F. K. Stevenson, C. H. Ottensmeier, P. Johnson, D. Zhu, S. L. Buchan, K. J. McCann, J. S. Roddick, A. T. King, F. McNicholl, N. Savelyeva, and J. Rice. DNA vaccines to attack cancer. Proc.Natl.Acad.Sci.U.S A 101 Suppl 2:14646-14652, 2004.

Vacunas DNA. Las vacunas DNA son elementos para vehiculizar antígenos e inducir inmunidad natural. Se utiliza la cadena DNA de los plásmidos bacterianos que inducen una respuesta de inmunidad natural en virtud de la presencia de dinucleotidos citosina-guanina hipometilados; esta circunstancia hace innecesarios, al menos a priori, la utilización de adyuvantes. El punto final de esta activación del sistema inmune es la liberación de interleukinas 6 y 12, factor de necrosis tumoral alfa, polarizando la respuesta de inmunidad celular hacia un predominio de linfocitos Th1. Esta observación ha planteado la posibilidad de que oligonucleotidos seleccionados puedan utilizarse como adyuvantes en determinadas proteínas utilizadas como vacunas.

  La estructura típica de una vacuna DNA se muestra en la figura. En primer lugar el antígeno codificado en el plásmido es producido en las células del huésped que lo presentan en su superficie para su reconocimiento en las células presentadoras de antígeno. Dado que el DNA del plásmido deriva de las bacterias, se estimula el sistema inmune innato, lo que potencia la respuesta antígeno específica.

El punto de inoculación de las vacunas DNA si tiene importancia de cara a desencadenar una respuesta inmune eficaz. Puesto que se requiere la interacción con células dendríticas como presentadoras de antígeno, parece que la inoculación subdérmica ofrece mayores garantías de respuesta adecuada; aunque en diversos ensayos se ha utilizado la inoculación intramuscular con éxito. La mayor relevancia de las vacunas DNA es que con pequeñas cantidades de antígeno se pueden desencadenar respuestas inmunitarias potentes. La listas de antígenos tumorales que pueden vehiculizarse por medio de vacunas DNA crece día a día; dichos antígenos pueden ser específicos del tumor, específicos de la línea celular o simplemente sobreexpresados por el tumor. El caso es que modificaciones de tales antígenos tumorales fundamentalmente por unión a carbohidratos puede dar lugar a nuevos antígenos que pueden inducir respuestas de tipo autoinmune o degeneración neurológica paraneoplásica; estos hechos han hecho que muchos autores no vean viable vacunar frente a antígenos sobreexpresados por el tumor, que también se encuentran en células no tumorales. 

Las vacunas DNA han mostrado en diversos ensayos clínicos realizados pobres respuestas de inmunogenicidad, es clásico el trabajo de Conry RM, Curiel DT, Strong TV, Moore SE, Allen KO, Barlow DL, et al. Safety and immunogenicity of a DNA vaccine encoding carcinoembryonic antigen and hepatitisBsurface antigen in colorectal carcinoma patients. Clin Cancer Res 2002;8:2782–7; quien observa que tras inmunizar a 17 pacientes con una vacuna DNA que incorpora la codificación frente al antígeno carcinoembrionario (CEA) y antígeno de superficie de hepatitis B (HBsAg) se desarrolla buen respuesta inmunitaria frente al HBsAg, pero tan sólo 4 pacientes desarrollan respuesta inmunitaria frente al CEA, aunque en ningún caso clínicamente relevante. Esta pobre respuesta inmunitaria se ha visto mejorada en otros ensayos con la adicción del factor estimulante de colonias granulocito-macrófagos.

Vacunas DNA de fusión. Su objeto es aumentar la respuesta inmune al incorporar en la cadena DNA, información relativa a la codificación de sustancias moduladoras de la respuesta inmune, como pueden ser las interleukinas, receptores Fc, complemento, etc. El principal problema que plantea esta técnica es la posibilidad de que tras producirse la transfección e incorporación del plásmido con la información que nosotros le hemos incorporado se pueda producir una respuesta inmunitaria frente a los factores reguladores de la inmunidad que nosotros hemos incorporado, en lugar de su simple producción, resulta de ello la producción de autoinmunidad. Este hecho, no obstante podría ser conveniente cuando los genes que se incorporan son los relativos a una de las cadenas de la región variable de inmunoglobulinas, expresadas como se sabe en la superficie celular de algunos linfomas de células B.

Vacunas DNA y vectores virales. Uno de los aspectos mas importantes en la vacunación frente a antígenos tumorales es destruir la tolerancia inmunológica que se ha desarrollado frente a tales antígenos. Para ello, una estrategia propuesta consiste en asociar las vacunas DNA a vectores virales que se saben inducen respuestas de inmunidad celular de 4 a 10 veces mas potentes. Es un hecho conocido que la respuesta inmune en los sujetos con cáncer no es comparable a la de sujetos sanos, la utilización de vectores virales parece potenciar esta respuesta en sujetos con cáncer. En R. J. Anderson and J. Schneider. Plasmid DNA and viral vector-based vaccines for the treatment of cancer. Vaccine 25 Suppl 2:B24-B34, 2007; se revisa el estado actual de conocimiento sobre este tema.

Un ensayo interesante desarrollado por Mathevet P, Bory JP, Huynh B, Bonnier P, L´ecuru F, Riethmuller D, et al. Phase II study of MVA expressing E6 and E7 of HPV16 in patients with CIN2/3. In: 7th Annual Meeting, American Society of Gene Therapy. 2004; utiliza como vector viral un virus aviar (virus de Ankara) y una cadena plasmídica que contiene codificación de los antígenos E6 y E7 del papilomavirus humano (HPV) tipo 16, que se sabe se relaciona con el desarrollo de cáncer de cuello uterino, junto los genes responsables de la codificación de IL-2, tal y como veíamos en las vacunas DNA de fusión. Se seleccionan 31 mujeres con lesiones CIN 2/3 (lesiones precancerosas de moderado, alto grado) se aleatorizan en dos grupos para ensayar dos dosis diferentes de vacuna (5 x 10⁶ y 5x10⁷ pfu de MVA-E6/7-IL-2). Tras la vacunación se realización conización como opción terapéutica a las 6 semanas y se evalúa el estado de las lesiones. En 2/3 de las pacientes tratadas con bajas dosis y en un porcentaje algo mayor de las mujeres tratadas con altas dosis (7/16) se observa regresión de las lesiones.

La utilización de un vector viral u otro deriva de la cantidad de DNA extraño que admite cada tipo viral; así un poxvirus como puede ser el virus de la viruela de las aves (virus de Ankara) puede admitir hasta 30 kB de DNA extraño, otros virus que se han utilizado en otros ensayos, como los adenovirus, admiten cadenas de DNA de menor tamaño. Una vez preparados los poxvirus recombinantes son estables a -20º-70º durante varios años. La utilización de diferentes vectores virales es una opción para desencadenar respuestas inmunitarias mas intensas y duraderas frente a antígenos tumorales. La figura reproduce la respuesta inmunitaria a una dosis booster de un antígeno utilizando el mismo vector viral utilizado en la vacunación inicial y la respuesta cuando se utilizan vectores virales diferentes.

 Dr. José Uberos Fernández