19.5: Inmunobiología e Inmunoterapia del Cáncer

Última actualización
Guardar como PDF

Page ID: 54562

\( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)\(\newcommand{\AA}{\unicode[.8,0]{x212B}}\)

Objetivos de aprendizaje

Explicar cómo responde la respuesta inmune específica adaptativa a los tumores
Discutir los riesgos y beneficios de las vacunas tumorales

El cáncer implica una pérdida de la capacidad de las células para controlar su ciclo celular, las etapas por las que atraviesa cada célula eucariota a medida que crece y luego se divide. Cuando se pierde este control, las células afectadas se dividen rápidamente y a menudo pierden la capacidad de diferenciarse en el tipo celular apropiado para su ubicación en el cuerpo. Además, pierden la inhibición del contacto y pueden comenzar a crecer uno encima del otro. Esto puede resultar en la formación de un tumor. Es importante hacer una distinción aquí: El término “cáncer” se utiliza para describir las enfermedades resultantes de la pérdida de regulación del ciclo celular y posterior proliferación celular. Pero el término “tumor” es más general. Un “tumor” es una masa anormal de células, y un tumor puede ser benigno (no canceroso) o maligno (canceroso).

El tratamiento tradicional contra el cáncer utiliza radiación y/o quimioterapia para destruir las células cancerosas; sin embargo, estos tratamientos pueden tener efectos secundarios no deseados porque dañan tanto a las células normales como a las células cancerosas. Las terapias más nuevas y prometedoras intentan reclutar el sistema inmunitario del paciente para que se dirija específicamente a las células cancerosas. Se sabe que el sistema inmune puede reconocer y destruir las células cancerosas, y algunos investigadores e inmunólogos también creen, a partir de los resultados de sus experimentos, que muchos cánceres son eliminados por las propias defensas del organismo antes de que puedan convertirse en un problema de salud. Sin embargo, esta idea no es universalmente aceptada por los investigadores y necesita más investigación para su verificación.

Respuesta mediada por células a tumores

Las respuestas inmunitarias mediadas por células pueden dirigirse contra las células cancerosas, muchas de las cuales no tienen el complemento normal de las autoproteínas, convirtiéndolas en una diana de eliminación. Las células cancerosas anormales también pueden presentar antígenos tumorales. Estos antígenos tumorales no forman parte del proceso de tamizaje utilizado para eliminar linfocitos durante el desarrollo; así, aunque son autoantígenos, pueden estimular e impulsar respuestas inmunitarias adaptativas contra células anormales.

La presentación de antígenos tumorales puede estimular que las células T cooperadoras sin tratamiento previo se activen por citoquinas como la IL-12 y se diferencien en células T _H 1. Las células T _H 1 liberan citocinas que pueden activar las células asesinas naturales (NK) y mejorar la destrucción de las células T citotóxicas activadas. Tanto las células NK como las células T citotóxicas pueden reconocer y apuntar a las células cancerosas, e inducir apoptosis a través de la acción de perforinas y granzimas. Además, las células T citotóxicas activadas pueden unirse a proteínas de la superficie celular en células anormales e inducir la apoptosis mediante un segundo mecanismo de destrucción llamado la ruta citotóxica CD95 (Fas).

A pesar de estos mecanismos para eliminar las células cancerosas del cuerpo, el cáncer sigue siendo una causa común de muerte. Desafortunadamente, los tumores malignos tienden a suprimir activamente la respuesta inmune de varias maneras. En algunos cánceres, las propias células inmunitarias son cancerosas. En la leucemia, los linfocitos que normalmente facilitarían la respuesta inmune se vuelven anormales. En otros cánceres, las células cancerosas pueden volverse resistentes a la inducción de la apoptosis. Esto puede ocurrir a través de la expresión de proteínas de membrana que desconectan las células T citotóxicas o que inducen células T reguladoras que pueden detener las respuestas inmunitarias.

Los mecanismos por los cuales las células cancerosas alteran las respuestas inmunitarias aún no se entienden completamente, y esta es un área de investigación muy activa. A medida que mejora la comprensión de los científicos sobre la inmunidad adaptativa, las terapias contra el cáncer que aprovechan las defensas inmunitarias del cuerpo pueden algún día tener más éxito en el tratamiento y eliminación del cáncer.

Ejercicio\(\PageIndex{1}\)

¿Cómo suprimen las células cancerosas el sistema inmunológico?
Describir cómo el sistema inmunitario reconoce y destruye las células cancerosas.

Vacunas contra el Cáncer

Existen dos tipos de vacunas contra el cáncer: la preventiva y la terapéutica. Las vacunas preventivas se utilizan para prevenir la aparición del cáncer, mientras que las vacunas terapéuticas se utilizan para tratar a pacientes con cáncer. La mayoría de las vacunas preventivas contra el cáncer se dirigen a infecciones virales que se sabe que conducen al cáncer. Estas incluyen vacunas contra el virus del papiloma humano (VPH) y la hepatitis B, que ayudan a prevenir el cáncer de cuello uterino y de hígado, respectivamente.

La mayoría de las vacunas terapéuticas contra el cáncer se encuentran en etapa experimental. Explotan antígenos específicos de tumor para estimular el sistema inmunológico para atacar selectivamente las células cancerosas. Específicamente, tienen como objetivo potenciar la función de T _H 1 y la interacción con las células T citotóxicas, lo que a su vez resulta en un ataque más efectivo sobre las células tumorales anormales. En algunos casos, los investigadores han utilizado la ingeniería genética para desarrollar vacunas antitumorales en un enfoque similar al utilizado para las vacunas de ADN (ver Micro Conexiones: vacunas de ADN). La vacuna contiene un plásmido recombinante con genes para antígenos tumorales; teóricamente, el gen tumoral no induciría nuevo cáncer porque no es funcional, pero podría engañar al sistema inmune para que apunte al producto génico tumoral como invasor extraño.

La primera vacuna terapéutica contra el cáncer aprobada por la FDA fue Sipuleucel-T (Provenge), aprobada en 2010 para tratar ciertos casos de cáncer de próstata. ¹ Esta vacuna no convencional está diseñada a medida utilizando las propias células del paciente. Las CPA se extraen del paciente y se cultivan con una molécula específica de tumor; las células luego se devuelven al paciente. Este enfoque parece potenciar la respuesta inmune del paciente contra las células cancerosas. Otra vacuna terapéutica contra el cáncer (talimogene laherparepvec, también llamada T-VEC o Imlygic) fue aprobada por la FDA en 2015 para el tratamiento del melanoma, una forma de cáncer de piel. Esta vacuna contiene un virus que se inyecta en los tumores, donde infecta y lisa las células tumorales. El virus también induce una respuesta en lesiones o tumores además de aquellos en los que se inyecta la vacuna, lo que indica que está estimulando una respuesta inmune antitumoral más general (a diferencia de local) en el paciente.

Ejercicio\(\PageIndex{2}\)

Explicar la diferencia entre las vacunas preventivas y terapéuticas contra el cáncer.
Describir al menos dos enfoques diferentes para desarrollar vacunas terapéuticas anticancerígenas.

Uso de virus para curar el cáncer

Los virus normalmente destruyen las células que infectan, un hecho responsable de cualquier número de enfermedades humanas. Pero los poderes de matar células de los virus aún pueden llegar a ser la cura para algunos tipos de cáncer, que generalmente se trata tratando de librar al cuerpo de células cancerosas. Varios ensayos clínicos están estudiando los efectos de los virus dirigidos a las células cancerosas. La reolisina, un fármaco actualmente en fase de prueba, utiliza reovirus (virus orfanos entéricos respiratorios) que pueden infectar y matar células que tienen una vía de señalización Ras activada, una mutación común en las células cancerosas. Los virus como la rubeola (el virus del sarampión) también se pueden diseñar genéticamente para atacar agresivamente las células tumorales. Estos virus modificados no solo se unen más específicamente a receptores sobreexpresados en las células cancerosas, también portan genes impulsados por promotores que solo se encienden dentro de las células cancerosas. El herpesvirus y otros también se han modificado de esta manera.

Conceptos clave y resumen

El cáncer es el resultado de una pérdida de control del ciclo celular, lo que resulta en una proliferación celular incontrolada y una pérdida de la capacidad de diferenciación.
Las respuestas inmunes adaptativas e innatas son comprometidas por antígenos tumorales, automoléculas que solo se encuentran en células anormales. Estas respuestas adaptativas estimulan a las células T colaboradoras para activar células T citotóxicas y células NK de inmunidad innata que buscarán y destruirán las células cancerosas.
Se están desarrollando nuevas terapias contra el cáncer que explotarán las respuestas anticancerígenas de inmunidad adaptativa natural. Estos incluyen la estimulación externa de células T citotóxicas y vacunas terapéuticas que ayudan o potencian la respuesta inmune.

Notas al pie

1 Institutos Nacionales de Salud, Instituto Nacional del Cáncer. “Vacunas contra el Cáncer.” www.cancer.gov/about-cancer/c... -fact-sheet #q8. Consultado el 20 de mayo de 2016.