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INMUNIDAD ANTITUMORAL ING. RODRIGUEZ SANTIAGO RAUL AÑO LECTIVO : 2018
Las neoplasias son tejidos formados por células que
debido a mutaciones en su material genético, ven
alterada la regulación de su ciclo celular y comienzan a
proliferar descontroladamente. La acumulación de
células neoplásicas asociadas a células infiltradas del
sistema inmune forman los tumores. Las células
tumorales a su vez, adquieren mediante un proceso de
acumulación de mutaciones, la capacidad de invadir
otros tejidos distantes formando las denominadas
metástasis. Las neoplasias con capacidad de producir
metástasis constituyen los tumores malignos y
producen un grupo de enfermedades llamadas cáncer
Clasificación de los tumores
Tumor
Benigno Maligno
Origen hístico Metástasis
(carcinomas, sarcomas, leucemias, linfomas, mielomas)
Avascular
Vascular
metastasico
AVASCULAR:Se desarrolla en ausencia de vasos sanguíneos. Los nutrientes los obtienen x difusión y a medida q el tumor crece se forman las 3 regiones
VASCULAR:son capaces de generar su propia red vascular a partir de los vasos capilares ya existentes en los tejidos de sus alrededores, obteniendo así el medio para su alimentación y excreción
METASTASICO:Es la fase en la que las células cancerosas invaden otros tejidos y vasos. estas células son capaces de atravesar la membrana basal, la matriz extracelular y la capa de células endoteliales con el fin de llegar hasta un vaso sanguineo o linfatico penetrandolo
ANGIOGENESIS: Es proceso que consiste en la formación de vasos sanguíneos nuevos a partir de los vasos preexistentes.Ciertas células en estado de hipoxia,es decir falta de oxigeno hace q secreten ciertas proteinas como ser VEGF (factor vascular de crecimiento endoteliar Actualmente se han encontrado mas de treinta factores angiogénicos tumorales, que se difunden en el tejido circundante actuando principalmente en las células endoteliales que se encuentran en el interior de los vasos sanguíneos mas cercanos
pseudópodos TAF
CICLO CELULAR
Fase S (Síntesis): se duplica el material
genético.replicacion del ADN
Fase G1: duplicación de las organelas.
Fase G2: comienzan a ensamblarse las
estructuras relacionadas con la mitosis y
citocinesis.
Mitosis.: reparto del material genetico nuclear y meiosis la citocinesis division del citoplasma
Las proteínas quinasas (Cdk) se asocian con
distintas ciclinas en las diferentes etapas del
ciclo celular, formando el complejo Cdkciclina.
La activación de este complejo
dispara procesos que conducen a la célula a
través de las distintas fases del ciclo. La
degradación de las ciclinas inactiva el
complejo.
El gen p53 es un gen supresor de
tumores que no sólo detiene el ciclo
(arresto celular), también participa
en la apoptosis forzando a las células
al suicidio cuando el daño en el ADN
es irreparable. Inhibidores de cinasas dependientes de
Ciclinas
ALGUNOS INHIBIDORES DE CICLO CELULAR
CELULA NORMAL
Daño al DNA
Reparación del DNA adecuada
Fallo en la reparación del DNA
Mutaciones en el
genoma de las células
somáticas
Proliferación celular
no regulada
Apoptosis
disminuida
Expansión
clonal
Mutaciones
adicionales
Escape
inmune Progresión el tumor
Invasión y
metástasis
• Activación de
oncogenes
promotores del
crecimiento
• Inactivación de
genes supresores
tumorales
• Alteración de genes
que regulan la
apoptosis
Cusas de neoplasias:
Factores fisicos y
quimicos,irradiaciones
Virus oncogenicos
INMUNIDAD
ANTTUMORAL
Es el mecanismo de
defensa presentes en
un sistema biológico
cuya acción es
desencadenada ante la
presencia de un agente
externo de carácter
cancerígeno
denominado tumor
¿ Que papel juega el
Sistema inmune?
.Mayor frecuencia de cancer
en ancianos y neonatos
.Mayor incidencia de
neoplasias en pacientes
transplantados, con
inmunodeficiencia
primaria,SIDA,
.Regresión espontanea.
.Regresión de MTTS después
de remover el tumor primario.
.Regresión post-quimioterapia.
EVIDENCIAS DE LA ACCIÓN DEL SISTEMA
INMUNE
Infiltración de tumores con
linfocitos y macrófagos.
.Proliferación de linfocitos en
ganglios linfáticos drenantes.
La existencia de una RI contra
el tumor permitiría controlar
el crecimiento tumoral.
MCA metil colantreno
INMUNOVIGILANCIA DEL CÁNCER: EVIDENCIAS (III)
Individuos con
inmunodeficiencias
presentan una
incidencia de tumores
superior al de la
población general.
El sistema inmune
protege frente al
crecimiento de los
tumores.
El papel del sistema inmune en la prevención y potencial erradicación de tumores fue concebido por Paul Ehlich en 1909, quién sugirió que el cáncer sería más frecuente si el sistema inmune no controlara la aparición continua de células transformadas. Medio siglo más tarde, Burnet reactivo esta hipótesis, sugirió que los linfocitos T funcionarían como mayores efectores de este sistema y acuño el término “vigilancia inmunológica o inmunovigilancia”
TEORIA DE LA INMUNOEDICION DEL CANCER
MICROAMBIENTE TUMORAL
ANTÍGENOS TUMORALES
Antígenos específicos de tumor
Antígenos asociados a tumor
Productos de genes mutados
Oncogenes
Genes mutados aleatoriamente
Proteínas celulares con expresión anormal
Antígenos de los virus oncogénos
Antígenos oncofetales
Antígenos glucolípidos y glucoproteínicos alterados
Antígenos espec+ificos de diferenciación de tipo celular
Antigenos Específicos del Tumor
• No estan presentes en células
normales
• Generan respuesta inmune
Antigenos Asociados al Tumor
• Estan presentes en células
normales
• No generan respuesta inmune
TSA: Antígenos específicos del tumor .
Proteínas modificadas ( p53, k-Ras)
.
Proteínas de Genes silentes (MAGE,
BAGE, GAGE )
.
Antígenos Víricos (HPV, EBV, CMV)
RESPUESTA INMUNE
MECANISMO DE EVASION TUMORAL
1- PERDIDA DE LA INMUNOGENICIDAD o ENMASCARAMIENTO -Mutación (variación antigénica)
-Pérdida de antígenos tumorales ( liberación)
• Factores Bloqueantes: el complejo Ag-Ac soluble
pueden actuar como factores bloqueantes ( FcR de NK ).
• Modulación Antigenica: se une el Ac a Ag
superficiales y el complejos Ag-Ac es endocitado.
• Enmascaramiento de Ag: ácido sialico , mucina,
unión a fibrina,pueden expresar+molec.del glucocaliz qla┴
2- DEFICIENCIA EN EL POCESAMIENTO Y
PRESENTACION ANTIGENICA
3-ALTERACION DE LAS SEÑALES
COESTIMULATORIAS Para la activación de los linfocitos T se requiere un mínimo de dos señales, una proporcionada por el antígeno y otra, llamada coestimuladora, proporcionada por proteínas de membrana como son B7.1 (CD80)/B7.2 (CD86) cuyos ligandos son CD28 y CTLA4, respectivamente; CD40L en células T CD4 activadas que se une a CD40 en células presentadoras de antígeno; CD58 (LFA-3) que se une a CD2 y CD54
(ICAM-1) que se une a LFA-1. Miembros de la superfamilia del receptor del TNF como CD27, CD30, 4-1BB y OX40 se han mostrado también como señales coestimuladoras. La estimulación de las células T en ausencia de esta coestimulación da lugar a su entrada en la anergia o en apoptosis. Las células tumorales son capaces de inducir tolerancia específica de antígeno o anergia debido a la
pérdida o baja expresión de moléculas coestimuladoras.
Los tumores escapan de la acción
de los LTc por expresar B7-H4
4- Defecto en la funcionalidad de CD
(MHC-II, CD80/86, inmaduras, expresión de IDO
Indolamina 2,3-dioxigenasa (IDO)
Esta enzima tiene una distribución
ubicua en tejidos y células de
mamíferos y su función es la de
convertir el triptófano en N-
formilkilurenina. Esta enzima
citosólica cataliza el paso inicial y
limitante en el catabolismo del
triptófano. Los bajos niveles de
triptófano en el tumor causan
arresto de las células T en la fase
G1 y apoptosis de células T
activadas. Esta enzima está
expresada constitutivamente en
tumores humanos y se ha visto,
en ratón, que bloquea la
expansión clonal de células T.
Todos estos datos demuestran que
IDO debe representar un potente
mecanismo por parte de la células
dendríticas para regular la
respuesta inmune frente a
antígenos tumorales.
5- Generan células y citoquinas supresoras (CD4 CD25)
Las células tumoral pueden secretar citoquinas (TGF-β, IL-10,VEGF,PGE-2,gangliosido) que tienen un efecto inhibitorio sobre la función de las células LT
•Las células Tumorales pueden estar infiltrada por células inmunosupresoras que pueden inhibir la función de las células T
– Treg cells
– MDSCs
_ NKT
6-Generan células NKT2 y células supresoras (CD4 CD25)
Existen dos tipos de células (las células T reguladoras
CD4+CD25+ y las células NKT CD4+DX5+) que pueden
tener efecto supresor sobre el sistema inmune del
huésped proporcionando al tumor la oportunidad de
escapar del reconocimiento inmune. Las células T
reguladoras CD4+CD25+ han sido recientemente descritas
como una subpoblación que constituye el 5-10% del total
de células T CD4+ y parecen controlar la tolerancia a los
autoantígenos, la inhibición de la proliferación de células T
y producción de TGF-ß. Se ha descrito un incremento en el
porcentaje de esta población en pacientes con diferentes
tipos de cáncer.Todas estas observaciones proporcionan
claras evidencias de la contribución de las células T
CD4+CD25+ a la disfunción inmune de los pacientes con
cáncer.
7- Secretan citoquinas inmunosupresoras.
Ej: prostaglandinas,factor transformante de crecimiento beta
(TGFb),IL-10, etc.
Las células tumorales producen un número de citoquinas y
quimiocinas que pueden tener efecto supresor
sobre las células del sistema inmune. En algunos tipos de
cáncer se ha observado que la expresión de mRNA de
interleuquina-4 (IL-4), interleuquina-10 (IL-10), TGF-ay TGF-
ß1 es más alta que la de IL-2, IL-12, IL-18 e INF-γEs decir,
hay un predominio de expresión de citoquinas de tipo 2,
inmunosupresoras. La IL-10 es una citoquina supresora
que se ha visto muy aumentada en ciertos tipos de cáncer.
Tiene la habilidad de inhibir la presentación antigénica, la
producción de IL-12 y la inducción de respuestas Th1 in
vivo. Se han encontrado altas concentraciones de TGF-ßen
pacientes con cáncer encontrándose en mayor cantidad
en aquellos pacientes con peor pronóstico.
8-Alteración en los receptores de señalización de muerte celular
La eliminación de células T que responden a antígenos propios a través de la unión del ligando de Fas (FasL) al receptor Fas es un mecanismo bien conocido para la inducción de apoptosis y la tolerancia a antígenos
propios. Se ha descrito la existencia de altos niveles de expresión de FasL en células tumorales que podría
inducir apoptosis en células T infiltrantes o circulantes dando lugar al escape de la respuesta inmune. Varios
trabajos han sugerido la existencia de un aumento en el porcentaje de apoptosis de células T de sangre
periférica en diferentes tipos de cáncer.
Las células del tumor también han mostrado pérdidas en la expresión de Fas, desarrollando resistencia a apoptosis inducida por FasL expresado en células efectoras del sistema inmune. Esta alteración de Fas en tumores puede ser debida a mutaciones en el gen que codifica para Fas o en mutaciones de algunas proteínas
implicadas en la cascada de apoptosis, tales como caspasa 10 y FADD. Algunos tumores expresan el inhibidor de la caspasa 8 (cFLIP, cellular FLICE-inhibitory protein) haciéndoles resistentes a la apoptosis mediada por Fas.
Este inhibidor también inhibe la apoptosis mediada por el receptor de TNF (TNF-R y TRAIL-R) (Tumor necrosis
factor). El incremento de expresión de cFLIP en células de tumor se cree que contribuye a la resistencia contra
células T in vivo.
HIPOTESIS DEL CONTRA--ATAQUE TUMORAL
Disfunción de linfocitos infiltrantes
9-Defectos en la señalización proximal mediada por el
TCR
En los linfocitos infiltrados en tumores se ha observado que existe
una marcada reducción de la expresión de la cadena ζ del CD3 y
de las tirosinas kinasas p56lek y p59fyn, siendo todos estos
elementos críticos en el proceso de señalización que conduce a
la activación de los linfocitos T. Se ha observado que una
señalización por el receptor TCR defectuosa inhibe la función
lítica de los linfocitos T citotóxicos, lo que inactiva la fase
efectora de la respuesta antitumoral. Se puede decir que las
interacciones por afinidad entre las células tumorales y los
linfocitos T produce un bloqueo de la señalización proximal al
receptor TCR y el consiguiente bloqueo de su actividad lítica;
dicho proceso se sabe que está controlado por la fosfatasa
inhibidora Shp-1 .
10-Interacción proteína-glicano Las galectinas son unas proteínas de
unión a glicanos presentes en los glicoconjugados; tras unirse estas proteínas a los glicoconjugados son capaces de liberar señales intracelularmente modulando así diferentes procesos biológicos. Las galectinas se expresan en las células cancerígenas y en el estroma asociado en diferentes tipos de tumores. La expresión de estas proteínas se correlaciona con una mayor agresividad de los tumores así como que éstos produzcan metástasis. Se sabe que la galectina 1 tiene el potencial de inhibir las funciones efectoras de los linfocitos T, al inducir su apoptosis, al sensibilizar a los linfocitos T a la muerte celular inducida por Fas ligando, al bloquear la señalización proximal al TCR y al suprimir la secreción de citoquinas pro-inflamatorias y citoquinas secretadas por los linfocitos Th1 .
11- Expresan proteinas reguladoras del complemento (factor H, CD46, C4bp,CD55, CD59) o proteinas que las fijan (sialoproteina del hueso o osteopontina)
Escape de la acción del sistema de
complemento.
Los tumores. sólidos pueden expresar proteínas reguladoras de la activación del complemento asociadas a sus membranas (mCRP).
La presencia de pequeñas cantidades de mCRP en el suero de pacientes o en el estroma tumoral avalan la ídea de que estas moléculas son liberadas en forma soluble previniendo el daño local de la membrana por acción del Complemento.
12-El crecimiento exponencial de las células tumorales.
La cinética de crecimiento tumoral, puede permitir que se llegue el tumor a hacer resistente antes de que pueda ser detectado por el sistema inmune provocando una respuesta eficaz. Esto se ha demostrado al comprobar que si se implantan un pequeño número de células tumorales en un huésped, pueden dar lugar al desarrollo de cánceres mortales porque no son rechazadas por el sistema inmune, mientras que implantes más grandes del mismo tumor son rápidamente rechazados.
La explicación de este fenómeno es que pequeñas dosis de antígenos tumorales no llegan desencadenar respuesta y una vez que la dosis es la suficiente como para alertar al sistema inmune, el tumor ya ha desarrollado mecanismos de resistencia como mutaciones en los genes que codifican los antígenos que disminuyen la probabilidad de que sean reconocidos.
Mecanismos de escape tumoral que involucran a NKG2D y sus ligandos: Se muestran los tres mecanismos de escape que
involucran a NKG2D descriptos hasta el momento: MICA es clivada de la superficie de ciertos tumor es por mtaloproteasas(
MPs) y junto con el TFG-ß(secretado por el tumor y/ o por células Treg) induce una disminución en la expresión de NKG2D en
linfocit os T CD8+ y en células NK. Los tumor es que expresan bajos niv eles de NKG2DL son entonces deficientemente
reconocidos por las células citotóxicas que además muestran baja expresión de NKG2D. Además, Fas soluble secretado por una
población de células NKG2D+ CD4+ supresoras induce la expansión autócrina de esta población e induce el arresto del ciclo
celular de células CD4+ NKG2D-.
13- Mecanismos de escape que involucran al sistema N KG2 D-N KG2 DL
DESARROLLO DE INMUNOTERAPIA EN CÁNCER
INESPECÍFICAS
.BCG (Bacillus Calmette-Guerin)
Micobacteria - melanoma, carcinoma de vejiga
.Corynebacterium parvum (C. parvum)
.Muramil dipeptidasa
INMUNOTERAPIA INESPECIFICA
INMUNOTERAPIA ACTIVA ESPECÍFICA: VACUNAS
INMUNOTERAPIA DEL CÁNCER INMUNOTERAPIA ACTIVA ESPECÍFICA: VACUNAS
Células alogenicas
(1) V. de célula tumoral
Células autólogas
Proteinas recombinantes
(2) V. de Ag Tumorales
Proteinas purificadas
(3) V. de Péptidos Peptidos
(4) Vacuna de Células Dendríticas
o péptidos sintéticos
o lisado de células tumorales
o células apoptóticas
o fusión célula tumoral/Cdes
Es la induccion de inmunidad a traves de celulas tumorales intactas ,Ag tumorales especificos e inmunoestimuladores generales
INMUNOTERAPIA ACTIVA ESPECÍFICA
TERAPIA GÉNICA
VACUNAS RECOMBINANTES Un microorganismo inofensivo actúa como vector
de genes de antígenos de patógenos.El genoma del virus de la vaccinia permite introducir varios genes de antígenos.
VACUNAS CON ÁCIDOS NUCLEICOS
Vacunas constituidas por piezas circulares
pequeñas de ADN bacteriano, es decir,
plásmidos, que han sido diseñados
genéticamente para producir una o dos
proteínas específicas de un microorganismo.
Se han denominado la Tercera
Generación de Vacunas
Ventajas: inducen respuesta de
células T citotóxicas protectoras, así
como células Th e inmunidad humoral
Se inyectan directamente en el músculo
por medio de una “pistola genética”que
usa gas presurizado.
Inducen inmunidad celular y humoral
duradera en animales de experimentación.
VACUNAS EN CÁNCER
1ª Generación
Líneas celulares tumorales
Células tumorales autólogas
Vacunas de antígenos purificados
Vacunas de células dendríticas
2ª Generación
Células genéticamente modificadas
Vacunas recombinantes
Vacuna de células autólogas
Obtención de
células tumorale
Preparación de la vacuna
Vacuna de líneas celulares
Vacunas de células dendríticas
Obtención de
células
mononucleadas
Generacion de CD
CD
CD pulsadas
Pulsado con Ag
relevantes
Administracion
a los pacientes
Los genes se
expresan en
células de músculo
esquelético o en
adipocitos donde
facilitan la
respuesta inmune
Preparación de la vacuna
Inserción de genes en vectores
Vacunas de DNA
INMUNOTERAPIA ADOPTIVA
1. Células asesinas activadas por linfocinas(LAK): PBL + alta dosis de IL-2 NK LAK
2. Linfocitos infiltrantes del tumor (TIL): Dentro y alrededor de tumores sólidos NK y LTc activados
INMUNOTERAPIA PASIVA CELULAR INMUNOTERAPIA CON MABS
Efectos
Citotoxicidad celular dependiente de
Ac.(CCDA)
Citólisis mediada por Complemento
(CDC)
Inducción de Apoptosis
Bloqueo de receptores de crecimiento
CÉLULAS T CON CAR
INMUNOTERAPIA PASIVA CON ANTICUERPOS
ACS ANTIMODULADORES: ANTI-CTLA4,PD-1
ESTRATEGIAS PARA MANTENER LT ACTIVADOS
VACUNA IDIOTÍPICA
•Idiotipo es el epítopo propio de una
molécula
perteneciente a un clon en particular.
- forma parte o está muy próximo al
lugar de
reconocimiento del Ag.
- situado en la porción variable Fab.
En otras palabras es el paratopo.
VACUNA IDIOTÍPICA
Las células tumoral expresan AET
El idiotipo es el conjunto de determinantes antigénicos (idiotopos)
contenidos en la inmunoglobulina expresada en la membrana de célula tumoral (AET)
Todas las células tumorales expresan el MISMO idiotipo
Es diana del SI (Células CD4+, CD8+, B)