Receptor Antigénico Quimérico en linfocitos T para el tratamiento del cáncer de mama HER2+

Abstract

[spa] El cáncer de mama es el tumor más frecuentemente diagnosticado en mujeres y entre sus diversos subtipos, en esta tesis, nos centraremos particularmente en el cáncer de mama HER2+. Esta patología se caracteriza por la sobreexpresión del receptor 2 del factor de crecimiento epidérmico humano (HER2/ErbB2/neu-2, por sus siglas en inglés) que conduce a un comportamiento más agresivo de la enfermedad y un pronóstico menos favorable. Aunque las terapias dirigidas contra HER2 han mejorado la supervivencia de las pacientes con cáncer de mama HER2+, desafortunadamente hoy en día sigue habiendo pacientes que desarrollan resistencias o experimentan recaídas después de recibir estos tratamientos. En los últimos años, la inmunoterapia ha revolucionado el campo del tratamiento del cáncer, convirtiéndose así en una poderosa herramienta para combatir esta enfermedad. En concreto, la terapia CAR, basada en la modificación genética de los linfocitos T para que expresen en su membrana un receptor antigénico quimérico (Chimeric Antigen Receptor, CARs por sus siglas en inglés). Estos linfocitos CART modificados genéticamente deberán circular desde la sangre hasta el tumor, donde reconocerán el antígeno diana y desencadenarán una respuesta inmunitaria robusta contra las células tumorales para finalmente eliminarlas. Esta terapia se ha posicionado como nuevo tratamiento con grandes resultados en neoplasias hematológicas, lamentablemente los resultados en tumores sólidos han sido menos alentadores debido a limitaciones y toxicidades asociadas, exigiendo una correcta optimización del diseño del CAR para poder obtener el éxito terapéutico. Estudio 1: En el primer estudio de esta investigación, nos enfocaremos en la optimización de un CAR diseñado específicamente para la diana terapéutica HER2 con el propósito de tratar el cáncer de mama HER2+ metastático. Durante el diseño del CAR-HER2, la principal preocupación radica en la posible toxicidad que los linfocitos CART puedan inducir en tejidos sanos que expresen densidades bajas del antígeno diana. Nuestra hipótesis se basa en que la modificación de los linfocitos T mediante la incorporación de un CAR de baja afinidad podría ofrecer una terapia segura para pacientes que padecen cáncer de mama HER2+. Inicialmente se eligió un scFv contra HER2 de baja afinidad con el objetivo de poder diferenciar entre densidades de expresión de antígeno y focalizar la terapia en las células tumorales. A partir de allí, se optimizaron los dominios transmembrana (TMD) e intracelular (ICD) para obtener la combinación que proporcionara el mayor efecto antitumoral y persistencia a largo plazo. Observamos que la combinación del TMD CD8α con el ICD 41BB confirió el mejor efecto antitumoral con persistencia a largo plazo. Una vez elegido el mejor candidato, era esencial contrastar la seguridad de nuestro CAR-HER2 de baja afinidad con un CAR-HER2 de alta afinidad llevado a ensayos preclínicos. Demostramos tanto en los ensayos in vitro como en modelos preclínicos in vivo que los linfocitos CART-HER2 de baja afinidad no se activaba en presencia de densidades bajas de antígeno, en cambio sí lo hacían los linfocitos CART-HER2 de alta afinidad. Se concluyó que el uso de linfocitos CART-HER2 de baja afinidad que podría ser una opción terapéutica segura para pacientes con tumores de cáncer de mama HER2+ metastático que carecen de alternativas de tratamiento. 4 Estudio 2: No obstante, es importante destacar que, a largo plazo, debido a la alta heterogeneidad presente en los tumores de cáncer de mama HER2+, surge la cuestión acerca de si la disminución de la afinidad del CAR podría facilitar el escape tumoral debido al sobrecrecimiento de células tumorales HER2 negativas o de baja expresión. Este nuevo enfoque podría impedir la capacidad de los linfocitos CART de reconocer y eliminar las células tumorales que no expresen niveles elevados del antígeno. Este hecho enfatiza la urgente necesidad de explorar nuevas oportunidades terapéuticas, como la posible combinación de la terapia CART con genes suicidas. Así, en el segundo estudio, proponemos la incorporación de un transgén que codifica para un gen suicida con efecto colateral en combinación con la secuencia del CAR con el propósito de potenciar el efecto antitumoral de la terapia CAR. Dicha incorporación tiene 3 objetivos principales: 1) Eliminar los linfocitos T disfuncionales para poder crear un espacio homeostático para una posible segunda infusión; 2) Eliminar las células tumorales que expresen densidades bajas o negativas del antígeno; 3) Eliminar las posibles células inmunosupresoras presentes en el microambiente tumoral. Durante los ensayos in vitro, caracterizamos el transgén y observamos la inducción de la muerte celular en los linfocitos CART-transgén+, así como la sensibilidad de diversas líneas tumorales al efecto colateral. Sin embargo, en los ensayos in vivo, solo se observó un efecto antitumoral cuando las células tumorales incorporaban el transgén, y no cuando se expresaba en los linfocitos T que estaban infiltrados en el tumor. Aunque esta estrategia podría ofrecer un enfoque terapéutico prometedor a considerar en el futuro, se requerirán futuros experimentos para una correcta optimización del efecto antitumoral mediado por el efecto colateral del transgén en modelos preclínicos.