La comunidad cientfica ha utilizado, por primera vez, la tecnologa de edicin gentica CRISPR para insertar genes que permiten que las clulas inmunitarias, en este caso receptores de linfocitos T del propio paciente, centren su ataque en las clulas tumorales, dejando potencialmente ilesas a las clulas normales y aumentando la eficacia de la inmunoterapia.
Este innovador enfoque, que se ha presentado en el 37 Encuentro Anual de la Sociedad de Inmunoterapia del Cncer y se publica en Nature, est codirigido por Antoni Ribas, del Centro Oncolgico Integral Jonsson de la Universidad de California, en Los ngeles (UCLA), de la que tambin es profesor, ambos en Estados Unidos.
La tcnica CRISPR se ha utilizado previamente en seres humanos para eliminar genes especficos con el objetivo de que el sistema inmunitario se active ms contra el cncer.
En este nuevo ensayo clnico fase I, investigadores de la biofarmacutica PACT Pharma, que ha participado en el trabajo, informan sobre la posibilidad de usar CRISPR no solo para eliminar genes especficos, sino tambin para insertar otros nuevos en las clulas inmunitarias, redirigiendo de manera eficiente las clulas inmunitarias para que reconozcan mutaciones en las propias clulas cancerosas del paciente.
Redireccin especfica
El resultado es que cuando se infunden de nuevo a los pacientes, estas clulas inmunitarias diseadas con la metodologa de edicin gentica CRISPR se dirigen preferentemente al tumor y se convierten en las clulas inmunitarias con mayor representacin en la lesin cancerosa.
El sistema inmunitario de cada paciente contiene clulas T que pueden utilizar receptores especficos para encontrar y destruir clulas cancerosas. Sin embargo, muy a menudo, los pacientes no tienen suficientes de estas clulas T para llevar a cabo un ataque completo y efectivo contra su tumor.
“El sistema inmunitario humano tiene receptores muy concretos en las clulas inmunitarias que pueden reconocer especficamente las clulas cancerosas y diferenciarlas de las clulas sanas. Estos son diferentes para cada paciente, por lo que encontrar una forma eficiente de aislarlos e insertarlos nuevamente en las clulas inmunitarias para generar una terapia celular personalizada para tratar el cncer es clave para que el enfoque sea factible a gran escala”, sealan en Nature los autores del ensayo.
Como apoyo tecnolgico, la citada biofarmacutica ha desarrollado plataformas tecnolgicas patentadas capaces de crear terapias de clulas receptores de linfocitos T (TCR-T) especficas para tumores diseadas con el potencial de abordar esta necesidad de tratamiento no satisfecha.
La estrategia se logra aislando los receptores de linfocitos T (TCR-T) directamente de la sangre de los pacientes y usando posteriormente la edicin de genes CRISPR para disear esos TCR-T aislados nuevamente en los propios linfocitos T de los pacientes. Una vez que se vuelven a infundir en el paciente, las clulas linfocitarias T modificadas redirigen el sistema inmunitario de los pacientes para que sean capaces de reconocer su propio tumor mediante la edicin de genes CRISPR.
Precisamente Manel Juan, jefe del Servicio de Inmunologa en el Hospital Clnic de Barcelona, considera que “es un extraordinario trabajo; sin duda uno de los ms avanzados en el campo de la inmunoterapia celular adoptiva (ITCA) tanto a nivel tcnico como conceptual, y abre la puerta a la propuesta ms personalizada posible para el tratamiento de tumores”.
Detalla que, tal y como sealan los propios autores, no se trata del primer trabajo que prueba por primera vez la herramienta CRISPR para modificar linfocitos T -ya se ha hecho con CART-, pero “s que es el primero que lo hace con receptores de linfocitos T (TCRs) del propio paciente, con lo que consigue dirigirlos contra antgenos especficos de cada tumor en cada paciente”, indica este experto a Science Media Center.
De esta forma, en la nueva investigacin se detalla este novedoso abordaje eficiente de aislar estos receptores inmunitarios de la propia sangre del paciente utilizando nuevas tecnologas desarrolladas inicialmente a travs de una colaboracin entre los equipos de Antoni Ribas, James Heath, presidente del Instituto de Biologa de Sistemas en Seattle, y el Premio Nobel David Baltimore, profesor emrito de Caltech y miembro del Centro Oncolgico Integral Jonsson de UCLA, y desarrollado para uso clnico por PACT Pharma.
Segn Antoni Ribas, se trata de “un gran avance en el desarrollo de un tratamiento personalizado para el cncer, donde el aislamiento de receptores inmunitarios, los linfocitos T, que reconocen especficamente mutaciones en el propio tumor del paciente se utilizan para tratar el tumor” y aade que “el desarrollo de un tratamiento celular individualizado para el cncer no habra sido factible sin la capacidad que ofrece el uso de la tcnica CRISPR para reemplazar los receptores inmunitarios en preparaciones celulares de grado clnico en un solo paso”..
En este ensayo se trat a 16 pacientes con una variedad de tumores slidos, incluidos cnceres de colon, mama y pulmn. A los pacientes se les aislaron clulas inmunitarias de su sangre en funcin de su unin para capturar reactivos que mostraban hasta 350 mutaciones del propio cncer del paciente, para un total de ms de 5.000 mutaciones dirigidas a travs de 34 tipos de subtipos HLA del sistema inmunitario.
Posteriormente, se secuenciaron los genes de los receptores inmunitarios que permitieron que las clulas inmunitarias reconocieran especficamente las mutaciones del cncer, con un total de 175 receptores inmunitarios especficos de ese tumor recin aislados.
El siguiente paso consisti en insertar nuevamente en las propias clulas inmunitarias del paciente mediante una edicin CRISPR de un solo paso, que incluy la desactivacin de los receptores de clulas inmunitarias existentes y la activacin de los receptores inmunitarios que podran redirigir esas clulas para reconocer especficamente mutaciones en su cncer.
A los 16 pacientes que participaron en esta investigacin se les infundi hasta tres preparaciones de este tipo de clulas inmunitarias editadas genticamente, despus de administrar quimioterapia de acondicionamiento, para un total de 37 receptores inmunitarios. Los efectos secundarios registrados fueron los esperados y derivados de la administracin de quimioterapia, aunque en dos casos se observaron efectos adversos potenciales de la infusin de las clulas editadas genticamente: uno con fiebre y escalofros y el otro con confusin. No obstante, ambos se recuperaron rpidamente.
Edicin de un solo paso
Las clulas inmunitarias editadas genticamente se recuperaron preferentemente de biopsias posteriores a la infusin del paciente, lo que con frecuencia representa el 20 % superior de las clulas inmunitarias en el cncer, segn se detalla en el trabajo.
Para Ribas, este estudio demuestra varios hechos: “la viabilidad de aislar y clonar mltiples receptores de clulas inmunitarias que reconocen mutaciones en clulas cancerosas, la desactivacin simultnea del receptor inmunitario endgeno y la activacin del receptor inmunitario redirigido mediante la edicin del genoma de precisin no viral de un solo paso”.
De la misma forma, el especialista destaca la potencialidad de la fabricacin de linfocitos T modificados con CRISPR para uso clnico, la seguridad de infundir hasta tres productos de clulas inmunitarias editadas genticamente y la capacidad de las clulas inmunitarias editadas genticamente para acceder a los tumores individuales de los pacientes.
Este innovador abordaje de inmunoterapia contra el cncer, basada en la modificacin de los receptores de linfocitos T de los propios pacientes mediante la herramienta gentica CRISPR para dirigirlos contra dianas especficas de sus propios tumores, ha sido valorado muy positivamente por expertos espaoles.
Segn explica a SMC, Josep Tabernero, jefe del Departamento de Oncologa del Hospital Universitario Vall d’Hebrn de Barcelona y director del Instituto Vall d’Hebron de Oncologa, es un paso muy importante en el terreno de la terapia celular adoptiva con linfocitos modificados (NeoTCRs) para favorecer que cada vez ms enfermos con tumores slidos puedan beneficiarse de estos tratamientos.
“Es un trabajo pionero por la tecnologa aplicada para modificar estos linfocitos y hacer estos receptores de linfocitos T (TCRs) utilizando la tecnologa de edicin gnica CRISPR/Cas9 en vez de vectores virales, que siempre son ms complejos, y por la prueba de concepto biolgica demostrada en las biopsias tumorales, con la presencia de estos linfocitos modificados con NeoTCRs en el tumor”.
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