Turbo para las células T

Trimero

Después de tener una buena velocidad, las células T necesitan más potencia para eliminar infecciones por virus y en algunos casos tumores. Además de CD28, que es la proteína inicial de activación, existen otras moléculas de co-estímulo con la capacidad de aumentar la proliferación y citotoxicidad de los linfocitos T. El turbo.

Turbo

Voy a discutir en esta entrada del blog dos moléculas que son CD40 y CD137.

  1. CD40: Es una proteína expresada en las células presentadoras de antígeno que pertenece a la familia del receptor de necrosis tumoral (TNF). El ligando de CD40 es CD40 ligando (CD40L) que aparece en células T. La interacción de CD40 con CD40L es fundamental para la función de los macrófagos, maduración de células dendríticas y generación de anticuerpos por los linfocitos B. CD40 también esta implicado en la producción de citoquinas esenciales para las células T como IL-2. Anticuerpos agonistas de CD40 están en desarrollo clínico para tratar diferentes tipos de tumores.
  2. CD137: También hace parte de la familia del receptor de TNF. Otro nombre con el que se conoce en la literatura es 4-1BB. CD137 se expresa en células T y NK activadas. Su único ligando conocido es CD137 ligando (CD137L). Anticuerpos agonistas de CD137 son capaces de eliminar tumores en diferentes modelos animales de cáncer y son sinérgicos cuando se combinan con otras estrategias como terapia celular adoptiva, anticuerpos inhibidores de PD-1 o CTLA-4, radio o quimioterapia. La región intracelular de CD137 es parte de varios CARs (Chimeric Antigen receptors) utilizados para tratar ciertos tipos de neoplasias hematológicas. Al parecer CD137 aumenta la supervivencia de las células CAR y de esta manera su capacidad para eliminar tumores.

Cuando estaba en Pamplona mi vida en el laboratorio era CD137 céntrica.

Estudiaba con algunos amigos las vías de señalización activadas por CD137 (TRAF2, ubiquitinas en cadenas K63, NF-kB) y la movilidad de las células T en presencia de anticuerpos agonistas de 4-1BB. También aprendimos que la expresión de 4-1BB esta regulada por la hipoxia y que el tratamiento con 4-1BB ab puede generar toxicidad hepática. Pasé unos años muy productivos en el laboratorio de Nacho Melero del cual tengo los mejores recuerdos.

CD137 es una molécula muy interesante. Los mismos anticuerpos que sirven para tratar tumores en animales son útiles en la encefalitis alérgica experimental (esclerosis múltiple de ratón) y en disminuir la resistencia a la insulina en ratones obesos. CD137 también es un marcador ampliamente utilizado para identificar células adiposas beige ¡Increíble!

En las cuatro primeras entradas del blog he hablado sobre como encender el motor de las células T, el acelerador, los frenos y por último el turbo.  En la siguiente entrega discutiré como los tumores engañan a las células T y limitan su acción. Hasta la próxima!

¿Cómo no tener frenos puede ser bueno para eliminar tumores?

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Un coche que circula a 300 Km/h es muy peligroso en caso de perder los frenos. Las células T tienen varios puntos de control para limitar el daño a los tejidos después de ser activados. Cuando algunos de los mecanismos de inhibición fallan pueden aparecer diferentes tipos de enfermedades auto-inmunes.

Los frenos principales  de las células T son:

  1. CTLA4 (Cytotoxic T-Lymphocyte Antigen 4): Es una proteína expresada en células T activadas. Sus ligandos son CD80 y CD86 a los cuales se une con una afinidad alrededor de 100 veces mayor que CD28. CTLA-4 es muy importante para regular la activación de las células T. Ratones sin CTLA-4 en el organismo (CTLA-4 knockout) mueren a las tres semanas de vida por proliferación e infiltración desmesurada de linfocitos en hígado, pulmones, corazón. CTLA-4 es uno de los frenos principales que suprime la actividad de las células T. Las células T reguladoras (FOXP3 positivas) expresan de manera constitutiva CTLA-4.
  2. PD-1 (Programmed Death 1): Aparece en células T activadas y que han estado expuestas de manera crónica a antígenos. Es un marcador de cansancio (células exhaustas). PD-1 tiene dos ligandos PD-L1 y PD-L2. PD-L1 se expresa en células tumorales e impide la acción de los linfocitos T que tienen PD-1 en su membrana celular. Interferon gamma es capaz de inducir la producción de PD-L1 por diferentes tipos celulares. PD-L1 también se une a CD80.  PD-L2 está implicado en la tolerancia frente a antígenos ambientales en las vías respiratorias a través de su interacción con la proteína RGMb (Repulsive guidance molecule B).

Anticuerpos que inhiben a los puntos de control de las células T constituyen un cambio de paradigma en el tratamiento de pacientes con cáncer. Quitar los frenos es una buena idea para eliminar células tumorales. En el año 2018, Jim Allison y Tasuku Honjo recibieron el premio Nobel de Medicina por el descubrimiento de la terapia que inhibe a las proteínas de co-inhibición. Jim Allison y otros investigadores en inmunoterapia tienen una banda de rock que da conciertos en los principales congresos de la especialidad como ASCO y SITC. El nombre de la agrupación no podría ser mejor “The Checkpoints.”

Otras proteínas de control de interés en la actualidad son TIGIT, LAG-3, TIM-3.

Para que un coche vaya mas rápido es necesario acelerar o quitar el freno. Hasta el momento la estrategia de inmunoterapia con mayor beneficio clínico demostrado consiste en bloquear los frenos de las células T.

Además del acelerador, también podemos encender el Turbo de nuestro coche para alcanzar mayor velocidad. En la siguiente entrada del blog cubriremos proteínas de co-estímulo que son capaces de aumentar la capacidad citotóxica y de proliferación de los linfocitos T. El turbo. Hasta la próxima!