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viernes, 18 de agosto de 2017

Avances en inmunoterapia en cáncer, TCR, BiTE, Microbianos monoclonales

Antonio Iñesta. Blog Web2.0 y Salud http://fecoainesta.blogspot.com.es/
     Hasta ahora se han revisado: (Blog 14/08/2017) las combinaciones de inhibidores de puntos de control inmunitarios (nivolumab, pembrolizumab) con inhibidores IDO (indoximod, epacadostat), y con fármacos epigenéticos (HDACi: entinostat, mocetinostat, panobinostat, vorinostat; DNMTi: 5-AZA, romidepsina); y (Blog 16/08/2017) Terapia celular (transferencia celular adoptiva: linfocitos T infiltrantes del tumor (TIL), terapia CAR-T (CTL019 o tisagenlecleucel de Novartis, CAR-T de Kite Pharma).
En este Blog veremos el Receptor de células T (TCR), los Acopladores biespecíficos de células T (BiTE), y los Microbianos monoclonales.
Además de la terapia CAR-T, el Receptor de células T (TCR) es otra de las moléculas más comúnmente utilizadas para redirigir las células T hacia los antígenos asociados al tumor (TAA). El receptor de células T (TCR) es una estructura notable que desencadena una cascada compleja de señalización cuando se une al antígeno asociado al tumor. A diferencia de las CAR-T que reconocen las proteínas expresadas en la superficie, los TCR pueden reconocer las proteínas (antígenos) tumorales específicas en el interior de las células. Cuando las proteínas tumorales específicas se dividen en fragmentos, aparecen en la superficie celular con otra proteína llamada Complejo principal de histocompatibilidad (MHC, major histocompatibility complex). Los TCR se diseñan para reconocer una combinación de fragmento de proteína específica de tumor / MHC.
Hay todavía un problema con la durabilidad Esto es particularmente verdad en los tumores sólidos en los que el microambiente hostil se presta a conducir al agotamiento de las células T. Encontrar formas de sostener la actividad de las células T será crucial para el éxito de la inmunoterapia. Los TCR todavía están en desarrollo temprano.
Cuando la investigación básica descubra más información sobre las diversas interrelaciones genéticas y celulares en el microambiente tumoral, se explotarán más puntos de control.
Mejorar la seguridad de las células T genéticamente modificadas. La heterogeneidad en la expresión del antígeno en tumores y la ausencia de antígenos específicos de tumores ha sido un obstáculo para el desarrollo tanto de TCR como de CAR-T dirigidas contra tumores sólidos. Esto promueve el escape de los clones negativos del antígeno, el reconocimiento del antígeno expresado en tejidos sanos (toxicidad en la diana, ON-target toxicity) y el reconocimiento de un antígeno muy similar en tejidos sanos (toxicidad fuera de la diana, OFF-target toxicity) que provoca efectos secundarios graves.
Para superar tales problemas de selección de antígeno, los receptores de antígeno biespecíficos se expresan en la misma célula T para dirigirse a dos antígenos asociados al tumor (TAA). La justificación detrás de este enfoque es que la señalización de células T es activa sólo cuando ambos receptores se unen a sus antígenos diana en la misma célula tumoral.
Acopladores biespecíficos de células T (BiTE, Bispecific T-cell engager), anticuerpos monoclonales biespecíficos artificiales, forman un enlace entre células T y células tumorales, esto hace que las células T ejerzan actividad citotóxica en células tumorales produciendo proteínas. Estas proteínas entran en las células tumorales e inician la apoptosis de la célula. Fueron eficaces con una alta tasa de respuesta en pacientes con leucemia linfocítica aguda (ALL). Tenían limitaciones importantes, incluyendo una semivida muy corta, necesitaban ser infundidos crónicamente con una bomba de infusión. Se está buscando mejorar las propiedades de los BITE de primera generación y resolver algunos de estos problemas.
Microbianos monoclonales. Ya se habló en este Blog del microbioma gastrointestinal (ver Cáncer colorrectal y Microbioma de 3 de mayo de 2017) que se considera cada vez más como un factor determinante de la salud y la enfermedad, incluido el cáncer. Los beneficios podrían venir a través del uso de medicamentos vivos o probióticos para modificar las comunidades microbianas residentes de una persona.
El campo ha evolucionado hacia el desarrollo de Microbianos monoclonales, dirigidos a la modulación del sistema inmunológico frente a la modulación del propio microbioma.
Las herramientas están disponibles y una vez se identifiquen los microbios relevantes se podrán desarrollar de forma segura y eficaz como agentes farmacológicos. Un área clave será el desarrollo de procesos y la fabricación, porque son agentes biológicos. Los productos son cepas de microorganismos administrados por vía oral que inducen una respuesta inmune antitumoral sistémica con potencial para tratar el melanoma, cáncer de pulmón no microcítico, cáncer renal y de vejiga. Los productos ejercen un efecto inmunomodulador sistémico antitumoral a través del lumen del intestino. Se pueden utilizar solos o en combinación con inmunoterapias actuales.
En el futuro, se podrán tener establecidas terapias microbianas monoclonales, como una modalidad fundamental en la industria farmacéutica, con gran relevancia en muchas enfermedades, y la capacidad de desarrollar estos productos eficaces, seguros, y por vía oral.
Las empresas start-up están entrando en la oportunidad terapéutica inmuno-oncológica del microbioma. Una de estas empresas, Evelo Biosciences, planea comenzar la primera prueba en humanos de sus productos - microbianos monoclonales - a principios de 2018.
Nota. Páginas Web utilizadas:
The cancer-immunity cycle as rational design for synthetic cancer drugs: Novel DC vaccines and CAR T-cells. http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1044579X17300305

miércoles, 3 de mayo de 2017

Cancer colorrectal y Microbioma

Antonio Iñesta. Blog Web2.0 y Salud http://fecoainesta.blogspot.com.es/
     El tracto gastrointestinal tiene la tarea compleja de absorber nutrientes, excluyendo la absorción de antígenos alimenticios, microbios luminales y sus productos. La mucosa intestinal exhibe una propiedad de barrera selectívamente permeable, que apoya esta tarea. La homeostasis de la función de la barrera intestinal es crítica para la capacidad del tracto gastrointestinal de articular reacciones agresivas contra los microbios entéricos mientras se desarrolla la tolerancia oral para los antígenos alimentarios y las bacterias comensales. Los trastornos de la función de la barrera intestinal se han relacionado con una variedad de condiciones clínicas en diferentes rangos.
La disbiosis es un importante desequilibrio de la flora intestinal (especies bacterianas o fúngicas) después de exposiciones disruptivas (tales como enfermedades crónicas, estrés, procedimientos médicos o medicamentos, etc.) que produce efectos negativos en el huésped. Parece que existe un estado de disbiosis intestinal en aquellos pacientes que padecen cáncer colorrectal (CRC), apuntando la disbiosis intestinal como uno de los factores que promueven la aparición del CRC.
En el cuerpo humano, las bacterias suponen hasta 10 veces las células humanas. Esta colección de microorganismos (microbiota) que contiene cada cuerpo humano, forma la población de ecosistemas complejos llamados microbiomas en la piel, nariz, boca, estómago e intestinos. El microbioma puede ser considerado como la suma de todos los microorganismos y sus genomas, que habitan el cuerpo humano.
Alrededor del 99 por ciento de la microbiota del cuerpo humano, unos 100 billones de bacterias de 1.000 especies diferentes, reside en el microbioma gastrointestinal, que se considera cada vez más como un factor determinante de la salud y la enfermedad, incluido el cáncer.
El microbioma parece ser un órgano bastante complejo, compuesto de muchas variedades diferentes de microorganismos que sin duda interactúan entre sí de maneras complejas, y que están influenciados por muchos factores externos conocidos y desconocidos (exposición a microorganismos después del nacimiento, genética, dieta, uso de antibióticos, factores ambientales, etc.).
La microbiota intestinal se reúne sobre los 5 años, tiende a ser compartida entre los miembros de la familia y puede transmitirse a través de generaciones.
Una de las funciones más importantes de la microbiota intestinal es el metabolismo de compuestos no digeribles por las enzimas digestivas humanas. Los microorganismos producen diversas enzimas y rutas bioquímicas, distintas a las que se encuentran en el huésped, permitiendo así el aprovechamiento de alimentos ingeridos en la dieta que no podrían ser utilizados por las células del hospedador. Se ha demostrado que las bacterias del intestino participan activamente en el metabolismo de carbohidratos resistentes a la digestión humana. Sin embargo, se desconoce el papel de la microbiota intestinal en el metabolismo de las proteínas.
Se ha encontrado que el consumo de bacterias productoras de ácido láctico, junto con algunos factores dietéticos, tales como fibras y verduras crucíferas (brócoli, col, coliflor, grelos, coles de Bruselas, col rizada o 'kale', lombarda, etc.) está inversamente correlacionado con la incidencia de cáncer colorrectal (CRC) en los seres humanos. En el caso de los compuestos mutagénicos conocidos como Aminas heterocíclicas (HCA), las bacterias que producen ácido láctico pueden prevenir la inducción de daño al ADN relacionada con las HCA, por unión directa a estas aminas a través de los componentes de su pared celular.
La presencia de esta población específica de bacterias puede potenciarse por su ingestión directa (probióticos (1)), generalmente en productos lácteos fermentados, o por el consumo de oligosacáridos no digeribles (prebióticos (2)), que pueden actuar como sustratos específicos para lactobacilos y bifidobacterias. Es importante destacar que, dos de estos prebióticos no digeribles, lactulosa e inulina, también han demostrado disminuir el nivel de daño al ADN inducido por carcinógeno en el colon de roedores.
La modulación de la microbiota intestinal por probióticos y prebióticos puede impactar positivamente en la comunicación cruzada entre el sistema inmunológico y la microbiota. Los modelos preclínicos proporcionan evidencia de que la administración de probióticos tiene efectos protectores frente al CRC por actividades antineoplásicas y antiproliferativas, reducción de focos de cripta aberrantes (3), formación de ácidos grasos de cadena corta (4), reducción de citoquinas proinflamatorias (5), inhibición de patógenos y microorganismos cancerígenos, inmunoestimulación y reducción de la actividad enzimática procancerígena.
(1)- Probióticos, son microorganismos vivos que aportan beneficios saludables en el individuo cuando son administrados en cantidades adecuadas. Los probióticos: mejoran el desequilibrio de la flora intestinal (aumentan Lactobacillus y Bifidobacterium spp. y disminuyen Staphylococcus  y Escherichia); mejoran las condiciones físico-químicas del colon (disminuye el PH y productos de desecho); refuerzan la barrera epitelial intestinal; disminuyen la producción de enzimas perjudiciales; aumentan metabolitos anticarcerígenos; disminuye la inflamación. Parece que cepas probióticas tales como el bifidobacterium longum o lactobacillus acidophilus mejoran la disbiosis intestinal. Los desafíos en la recomendación de un probiótico específico a los pacientes que necesitan restaurar o mejorar su microbiota normal, después de que se produce un acontecimiento perturbador, es doble: uno es la diversidad de productos probióticos disponibles y dos es la fuerza variable de la evidencia proporcionada por ensayos clínicos usando diferentes medidas de resultado y diseños de estudio.
(2)- Prebióticos, son sustancias de la dieta (fundamentalmente polisacáridos no amiláceos y oligosacáridos no digeribles por enzimas humanas) que nutren a grupos seleccionados de microorganismos que habitan en el intestino favoreciendo el crecimiento de bacterias beneficiosas sobre las nocivas (World Gastroenterology Organisation). Los prebióticos sirven como sustrato para los microorganismos colónicos originando energía, sustratos metabólicos y micronutrientes esenciales para el hospedador, además, estimulan el crecimiento selectivo de determinadas especies beneficiosas de la microbiota intestinal, principalmente bifidobacterias y lactobacilos. De los prebióticos, solamente existe evidencia científica de sus propiedades en humanos en el caso de los fructanos (tipo inulina y los fructo-oligosacáridos (FOS)), los galactooligosacáridos (GOS), la lactulosa y los oligosacáridos de leche humana (HMO). Prebióticos tales como la lactulosa o la inulina, parecen jugar un papel positivo en disbiosis.
(3)- Focos de cripta aberrantes, son lesiones histopatológicas que se consideran como el paso intermedio entre el epitelio colónico normal y el crecimiento adenomatoso. Focos de cripta aberrantes se forman antes de los pólipos colorrectales y son uno de los cambios más tempranos que se pueden ver en el colon que pueden conducir al cáncer.
(4)-Formación de un ácido graso de cadena corta (SCFA), el butirato, un ácido graso de cadena corta producido durante la fermentación microbiana de carbohidratos complejos indigeribles tales como fibra, por ejemplo, inicia la detención del crecimiento y la apoptosis de las células epiteliales del colon in vitro. Así podría no solo tener funciones antineoplásicas, sino también un papel antiinflamatorio importante.
(5)- Reducción de citoquinas proinflamatorias. La regulación de citoquinas inducidas por microbios es crítica para la homeostasis inmune intestinal. La estimulación aguda del Dominio de oligomerización de nucleótidos que contiene la proteína 2 (NOD2), sensor asociado a la enfermedad de Crohn de peptidoglucano bacteriano, induce citoquinas. La NOD2 es un receptor de reconocimiento de patrones citoplasmáticos que está ligado al desarrollo de la enfermedad de Crohn en seres humanos.
- Human Microbiome Project Consortium. Structure, function and diversity of the healthy human microbiome. Nature. 2012;486:207–214.
- Primary Care Corner with Geoffrey Modest MD: Microbiome 2. 24 Jan, 17 | by EBM. Blog by Dr. Geoffrey Modest. http://blogs.bmj.com/ebm/category/microbiome/
- Coleman OI, Tiago N. Role of the Microbiota in Colorectal Cancer: Updates on Microbial Associations and Therapeutic Implications. BioResearch Open Access. October 2016, 5(1): 279-288. http://dx.doi.org/10.1089/biores.2016.0028
- McFarland LV. Use of probiotics to correct dysbiosis of normal microbiota following disease or disruptive events: a systematic review. BMJ Open 2014;4:e005047. http://dx.doi.org/10.1136/bmjopen-2014-005047
- Ambalam P, Raman M, Purama RK, et al. Probiotics, prebiotics and colorectal cancer prevention. Best Pract Res Clin Gastroenterol. 2016;30:119–131. http://dx.doi.org/10.1016/j.bpg.2016.02.009