INMUNOLOGÍA

Melanoma cutáneo: un campo de ensayo para la inmunoterapia y un desafío médico

Skin melanoma: test field for immunotherapy and a challenge for medicine

José Mordoh*

* Dr. en Medicina. Centro de Investigaciones Oncológicas- FUCA, Instituto Alexander Fleming y Fundación Instituto Leloir-IIBBA-CONICET

Resumen

El melanoma cutáneo es la neoplasia con mayor tasa de aumento. Los tratamientos quimioterápicos se han revelado en general ineficaces; sin embargo, la inmunoterapia juega un rol importante en el tratamiento del mismo. En esta revisión se abarcarán aspectos relacionados con el uso de diversas variantes de vacunas terapéuticas contra el melanoma, y se demostrará que son especialmente útiles en estadíos tempranos de la enfermedad.

Palabras clave: Melanoma cutáneo; Inmunoterapia; Vacunas terapéuticas

Summary

Skin melanoma is the neoplasm with the highest growth rate. Chemotherapy treatments have in general proven to be ineffective; however, immunotherapy plays an important role in its treatment. In this review, the aspects related to the use of different variants of therapeutic vaccines against melanoma will be addressed, and it will be demonstrated how they are particularly useful in the early stages of the disease.

Keywords: Skin melanoma; Immunotherapy; Therapeutic vaccines

Aproximaciones inmunológicas al tratamiento del melanoma

Debido al escaso éxito de la mayoría de los regímenes quimioterápicos, en los últimos años se ha puesto mucho énfasis en el tratamiento inmunológico del melanoma, por la característica de ser un tumor inmunogénico. Esto se debe al hecho de que, por razones aún poco comprendidas, persisten en el organismo adulto linfocitos T dirigidos contra antígenos de diferenciación de melanoma que han sobrevivido al proceso de deleción central, mediante el cual linfocitos reactivos contra antígenos normales son normalmente eliminados para evitar fenómenos de autoinmunidad. Sobre esta base, existen dos enfoques principales para activar dichos clones de linfocitos T: in vivo, a través del uso de vacunas terapéuticas, o ex vivo, a través de la expansión de linfocitos T en número suficiente como para eliminar masas tumorales importantes. Será abordado en primer término el uso de vacunas antitumorales.
En este momento conviene diferenciar entre las vacunas terapéuticas, que son aquéllas aplicadas cuando la enfermedad ya se ha declarado, y las vacunas preventivas, suministradas para prevenir la enfermedad. En el caso del melanoma, sólo se están ensayando vacunas terapéuticas. Esta situación determina una limitación de este tipo de vacunas. En efecto, las mismas deben generar inmunidad, humoral o celular, lo que se consigue al cabo de semanas o meses. En el interin, de haber quedado en el organismo células tumorales, las mismas proliferarán hasta que puedan ser enfrentadas en forma eficiente por los efectores inmunes. Esto es, el tumor cuenta con semanas-meses de ventaja, de lo que se desprende que sólo las micrometástasis podrían ser tratadas eficientemente con vacunas. El uso de vacunas anti-melanoma fue ensayado en primer término por Berd y Mastrangelo, quienes combinaron la vacunación con células autólogas (derivadas del tumor del paciente), e irradiadas para suprimir su capacidad proliferativa, con ciclofosfamida endovenosa en dosis bajas (300 mg/m²), para disminuir la supresión inmunológica (1)(2). Este efecto inmunoestimulador de la ciclofosfamida fue luego confirmado en sistemas experimentales (3). Luego de este trabajo pionero, fueron descubiertos varios antígenos de diferenciación melanocítica, tales como MelanA/MART-1 (4)(5) gp100 (6); tirosinasa (7); tyrosinase-related protein-2 (trp- 2) (8), MELOE-1 (9) y un grupo de antígenos carcino-testiculares, como la superfamilia MAGE y NY-ESO-1 (10)(11). Como corolario de estos hallazgos, se planteó si la vacunación con antígenos purificados, generalmente péptidos derivados de las proteínas inmunogénicas arriba mencionadas, sería preferible a la vacunación con células enteras irradiadas, de producción más costosa y caracterización más dificultosa como producto farmacéutico. Livingston et al. habían observado que la vacunación de pacientes de melanoma con el gangliósido purificado GM2 unido a KLH inducía altos títulos de IgM e IgG contra GM2 (12). Sin embargo, en un estudio randomizado de 880 pacientes de melanoma comparando esta vacuna contra interferon-alfa enaltas dosis, lo pacientes vacunados se comportaron peor que los tratados con IFN-alfa, y el estudio fue interrumpido antes de completarse (13). También, varios estudios clínicos en pacientes con estadíos IIIB-IV utilizaron vacunas en base a múltiples péptidos derivados de antígenos de diferenciación melanocítica (Mart-1, gp100 y tirosinasa, y de cancer-testis antigens (MAGE) pero con éxito limitado (14). La suposición de que la vacunación con uno o pocos antígenos no sería suficiente para generar inmunidad antitumoral eficiente (y no simplemente detectable) es que aumenta la probabilidad de seleccionar células antígeno-negativas que repoblarían el tumor rápidamente, aun si se generan células CD4⁺ y CD8⁺ eficientes para lisar células tumorales (15).
En ese momento, la pregunta por responder era cuál de las respuestas inmunes, la humoral (anticuerpos) o celular (linfocitos CD4, CD8, NK) sería más eficaz para erradicar tumores en general, y el melanoma en particular. Actualmente, la evidencia global se ha ido desplazando hacia la hipótesis de que la inmunidad contra el melanoma debería basarse más en el desarrollo de linfocitos CD8 y CD4 que de anticuerpos. La ventaja de utilizar como inmunógeno células enteras, irradiadas, se basa en la suposición de que el melanoma, si bien tiene antígenos ya conocidos, también posee muchos antígenos no conocidos, y por lo tanto, el sistema inmune debería poder reaccionar contra todos ellos.
Sin embargo, la aproximación original de utilizar células autólogas irradiadas como vacunas posee dos inconvenientes principales: en primer término, los pacientes deben poseer enfermedad metastásica grosera, y de fácil acceso, para obtener células en número suficiente, luego de la cirugía, para la elaboración de las vacunas. En segundo término, la reproducibilidad en la preparación de las vacunas es difícil de lograr, debido a que los pacientes poseen masas tumorales de distinto tamaño y por lo tanto, los rendimientos celulares son diferentes. Es así que este grupo ha intentado la vacunación utilizando líneas celulares de melanoma alogeneicas irradiadas. Uno de los grupos pioneros en esta aproximación fue el de Morton, quien utilizó una mezcla de líneas celulares de melanoma irradiadas (Canvaxin) para vacunar pacientes con estadíos III y IV utilizando BCG como adyuvante (16). Sin embargo, a pesar de resultados prometedores en estudios no randomizados de Fase II, un estudio randomizado de Fase III de Canvaxin versus BCG condujo a una suspensión temprana del ensayo debido a los peores resultados obtenidos en la rama de Canvaxin (17).
Un adelanto significativo en el campo provino de la demostración de que el agregado de la citoquina GM-CSF (Molgramostin; factor estimulante de colonias de granulocitos y monocitos) a las vacunas aumentaba la respuesta inmune contra los tumores, siendo el mecanismo de acción propuesto un efecto quimioatractante sobre las células dendríticas (18). Diversos ensayos clínicos han utilizado en adelante GM-CSF para aumentar la inmunogenicidad de las vacunas. Luiten et al (19) utilizaron células autólogas de melanoma transducidas con un retrovirus productor de GM-CSF, y observaron en algunos pacientes que sitios tumorales se infiltraban con células linfoides. Sin embargo, el retraso en producir las células para la vacunación tomó un promedio de 10 semanas y no pudo detectarse GM-CSF circulante. También, Soiffer et al (20) utilizaron como vacunas células autólogas irradiadas transducidas con un adenovirus conteniendo el gen de GM-CSF . En este ensayo, también se observó inmunorreactividad en el sitio tumoral, pero todos los pacientes desarrollaron anticuerpos anti-adenovirus.
El grupo de trabajo del autor decidió entonces utilizar como vacuna terapéutica una mezcla de células alogeneicas irradiadas (CSF 470). Además de contener una gran variedad de antígenos tumorales, ya que la vacuna consiste en una mezcla de líneas celulares provenientes de diversos pacientes, CSF 470 se comporta, como un "mini-injerto" alogeneico despertando de tal manera un rechazo por parte del paciente contra los haplotipos diferentes. Dicho rechazo inmune, que compromete anticuerpos circulantes, linfocitos CD4, CD8, y células dendríticas, contribuye además a que los antígenos tumorales sean fagocitados y procesados. Además, CSF470 contiene BCG como adyuvante (señal de peligro y activador de las células dendríticas) y GM-CSF (quimioatractante de las células dendríticas) inyectado en el sitio de vacunación. Con respecto a esta quimioquina, se puede entonces determinar exactamente la cantidad de GM-CSF inyectada y evitar la incertidumbre presente en otros estudios sobre la cantidad de GMCSF liberada al medio por las células tumorales irradiadas, y la duración de dicha liberación. Al ser procesados los antígenos tumorales por células dendríticas autólogas, los péptidos derivados de los mismos serán presentados a los linfocitos del paciente en un contexto "autólogo" que permite la activación de los mismos. Usando este enfoque en un ensayo clínico de fase I incluyendo 20 pacientes estadíos IIC, III y IV, se obtuvo 70% de pacientes libres de enfermedad luego de cinco años de seguimiento (21). Esta vacuna (CSF 470) está ahora siendo ensayada en un estudio clínico randomizado de Fase II/III, donde CSF 470 más BCG + GM-CSF será comparada en 108 pacientes con melanoma estadíos IIB, IIC y III con IFN-alfa durante dos años. Este estudio es el primer ensayo clínico de Fase II/III realizado en Argentina con un medicamento producido enteramente en el país, y es patrocinado por el Laboratorio Pablo Cassará.

Figura 1. Esquema de los mecanismos involucrados en la vacunación con CSF 470

La base racional de la vacunación con antígenos tumorales, ya sean péptidos purificados, lisados tumorales o células enteras, es que los antígenos tumorales deben ser capturados por Células Dendríticas (CDs), que, para ejercer su función, deben migrar a los ganglios linfáticos para "cebar" los linfocitos vírgenes. Las CDs fueron en primer lugar descriptas por Steinman y Cohn en órganos murinos linfoides (22), y más tarde mostraron ser potentes estimulantes de linfocitos vírgenes (23). Trabajos ulteriores demostraron que las CDs participan en los brazos aferente y eferente de la respuesta inmune, cada uno de ellos requiriendo presentación antigénica y restricción por HLA. Schuler y Steinman (24), estudiando las células de Langerhans (CDs residentes en la piel), demostraron que las CDs pueden estar en estado inmaduro, en que pueden fagocitar antígenos, generalmente en la periferia, aunque son incapaces de presentarlos a los linfocitos vírgenes, y CDs maduras, que pierden la capacidad de fagocitar pero pueden presentar los antígenos procesados, generalmente en los ganglios linfáticos. La mayoría de estas etapas han sido analizadas en más detalle en ratones que en el hombre. Así, Eggert et al. (25) demostraron que sólo alrededor de 1%de CDs inyectadas subcutáneamente migran a los ganglios linfáticos. En cambio, las células de Langerhans residentes, después de una inmunización in vivo, migran en gran número hacia los ganglios linfáticos, donde persisten aproximadamente dos semanas (26). Se puede, entonces, concluir que la migración in vivo de las CDs es sustancialmente más eficiente que la migración de las CDs producidas in vitro e inyectadas subcutáneamente. Después de migrar a los ganglios, las CDs deben todavía enfrentar otra dificultad: hallar los linfocitos que expresen los TCR adecuados mientras sus moléculas HLA mantienen aún los péptidos unidos (27). Un ensayo clínico reciente comparando CDs cargadas con péptidos o lisados celulares demostró que sólo los últimos eran capaces de desencadenar respuesta inmune (28). Recientemente se publicaron datos que pueden explicar estos resultados: CDs cargadas con péptidos antigénicos cortos (9-11 aminoácidos) que encajan perfectamente en el surco del HLA correspondiente inducen una respuesta mas rápida y fuerte, pero menos prolongada, que cuando péptidos más largos son captados por las CDs y procesados en su interior (29). En este laboratorio se pudo demostrar, en sistemas experimentales, que CDs cargadas in vitro (30) o in vivo (31) con células tumorales apoptóticas o necróticas son capaces de generar una respuesta inmune antitumoral específica, eficiente y prolongada. Recientemente, Palucka et al (32) demostraron que CDs autólogas eran capaces de capturar células alogeneicas muertas e inducir respuestas CD8+ en 20 pacientes de melanoma estadío IV, determinando una respuesta parcial y una respuesta completa. Resultados de este grupo (von Euw et al., 33) demostraron que CDs autólogas pueden capturar células apoptóticas de melanoma, madurar y efectuar la presentación cruzada a linfocitos CD8 (Figura 2).

Figura 2. Células dendríticas autólogas fagocitando células tumorales apoptóticas.

También se realizó un ensayo clínico sobre 16 pacientes de melanoma, demostrando que hasta 1% de clones CD8 T anti-MART-1 y anti-gp100 pueden ser encontrados en circulación. Aunque 80% de los pacientes estadío III están libres de enfermedad, todos los pacientes estadío IV han progresado (34). Sin embargo, ninguno de los estudios realizados hasta el momento ha podido demostrar que las CDs cargadas con células apoptóticas/necróticas son capaces de migrar eficientemente a los ganglios linfáticos y de establecer una comunicación correcta con linfocitos vírgenes. Cuando se logre comprender mejor las condiciones en que las CDs cargadas con antígenos tumorales puedan migrar mejor hacia los ganglios, y establecer conexiones más exitosas con los linfocitos para cebar los linfocitos vírgenes, se podrá aumentar considerablemente la eficacia de esta modalidad de tratamiento con vacunas terapéuticas.

CORRESPONDENCIA

DR. JOSÉ MORDOH
Fundación Instituto Leloir
IIBBA - CONICET
Patricias Argentinas 435
1405 BUENOS AIRES, Argentina
E-mail: jmordoh@leloir.org.ar

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Aceptado para su publicación el 25 de septiembre de 2009