Vacunas contra el cáncer basadas en células madre pluripotentes inducidas

Vacunas contra el cáncer basadas en células madre pluripotentes inducidas muestran resultados prometedores en ratón

Amparo Tolosa, Genética Médica News

 

El cometido básico de una vacuna es generar inmunidad contra una enfermedad. ¿Cómo? Estimulando la producción de anticuerpos antes de que el organismo se vea expuesto a la causa real de la enfermedad, como por ejemplo una infección. Esta misma idea puede ser utilizada para prevenir o atacar el cáncer: un equipo de investigadores de la Universidad de Stanford ha diseñado vacunas contra el cáncer basadas en células madre pluripotentes que muestran resultados prometedores en un modelo en ratón.

vacunas contra el cáncer

Células madre pluripotentes inducidas (células adultas de la piel que han sido reprogramadas genéticamente para tener características de células madre embrionarias). Imagen: James Thomson, University of Wisconsin-Madison.

Preparar a nuestro sistema inmunitario para armarse de forma preventiva frente a la presencia de células tumorales con el objetivo de desarrollar una vacuna contra el cáncer requiere exponerlo a algo que se parezca lo suficiente al cáncer pero que no pueda dar lugar a un proceso patológico.

Desarrollar una vacuna contra el cáncer requiere activar al sistema inmunitario y hacer que esté listo y preparado para atacar a las células tumorales. Esta activación debe producirse de forma preventiva, es decir, antes de que ocurra la presencia real de las células tumorales. Para ello es necesario exponer al sistema inmunitario a algo que se parezca lo suficiente al cáncer pero que no pueda dar lugar a un proceso patológico.

Para este objetivo los investigadores utilizaron células madre pluripotentes inducidas (también conocidas como iPSC). Estudios previos sugerían que las células madre embrionarias podrían ser utilizadas para generar inmunidad frente al cáncer. Las células madre pluripotentes, al igual que las tumorales, comparten características con las células madre  embrionarias, por lo que el equipo se planteó si podrían utilizarse células iPSC en lugar de las células del cáncer para activar al sistema inmunitario. Una ventaja de esta aproximación es que las células iPSC pueden obtenerse a partir de células de individuos adultos, como por ejemplo las de la piel. Las células adultas pueden cultivarse en laboratorio y reprogramarse para que pierdan las características de las células diferenciadas y adquieran las propias de las células pluripotentes, capaces de generar los diferentes tipos celulares.

En un primer paso, para comprobar la viabilidad de las iPSC como vacunas contra el cáncer los investigadores analizaron la expresión génica en diferentes líneas celulares de iPSC, tanto de humanos como de ratón. Esto permitió concluir que estas células madre expresan las mismas moléculas capaces de activar el sistema inmunitario que las células del cáncer.

A continuación, para determinar si realmente las células iPSC pueden actuar como vacuna frente al cáncer el equipo llevó a cabo un experimento de inmunización en ratones. Los investigadores inyectaron células iPSC a ratones una vez a la semana durante cuatro semanas y pasado este tiempo les inocularon células de cáncer de mama. Las células iPSC utilizadas fueron irradiadas antes de introducirlas en los ratones, para que no pudieran proliferar y formar teratomas.

 

Linfocitos T killer atacando una célula tumoral. Imagen: Alex Ritter, Jennifer Lippincott Schwartz and Gillian Griffiths, National Institutes of Health.

 

El tratamiento con células iPSC previno el crecimiento de los tumores de cáncer de mama introducidos en los ratones, especialmente cuando estas células se habían inoculado con un agente adyuvante que estimulara el sistema inmunitario. Dos de los 10 ratones tratados rechazaron por completo las células cancerígenas y sobrevivieron más de un año tras la inoculación de las células tumorales. Resultados similares se obtuvieron en el caso de otros cánceres como el mesotelioma o melanoma.

Por último, el equipo observó que los linfocitos T de los ratones vacunados con las células pluripotentes inducidas también retrasaban el crecimiento tumoral cuando eran inoculados a ratones no tratados con las células pluripotentes.

Los resultados del trabajo apuntan a que células pluripotentes inducidas desarrolladas a partir de células de la piel de una propia persona podrían ser utilizadas como vacuna para prevenir el crecimiento de diferentes cánceres. “Esta aproximación es especialmente potente porque nos permite exponer el sistema inmunitario a muchos epítopos específicos del cáncer diferentes de forma simultánea,” señala Kooreman. “Una vez activado, el sistema inmunitario está en alerta frente a las células del cáncer conforme éstas se desarrollan en el organismo.”

Los investigadores planean evaluar si la aproximación funciona en muestras de tumores y células inmunitarias humanos, en condiciones de laboratorio. En el caso de obtener los mismos resultados, su visión a largo plazo es poder obtener células pluripotentes de una persona, irradiarlas y usarlas como vacuna para prevenir el desarrollo de cáncer en el futuro. Una alternativa a su utilización como vacunas podría ser utilizar las células pluripotentes como complemento a otros tratamientos frente al cáncer como son la quimioterapia o la inmunoterapia.

Referencia: Kooreman NG, et al. Autologous iPSC-Based Vaccines Elicit Anti-tumor Responses In Vivo. Cell Stem Cell. 2018. Doi: https://doi.org/10.1016/j.stem.2018.01.016

Fuente: Induced pluripotent stem cells could serve as cancer vaccine. http://med.stanford.edu/news/all-news/2018/02/induced-pluripotent-stem-cells-could-serve-as-cancer-vaccine.html

 

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