Terapia Car-T para leucemias y otros tipos de cáncer

FACULTAD DE FARMACIA UNIVERSIDAD DE SEVILLA TERAPIA CAR-T PARA LEUCEMIAS Y OTROS TIPOS DE CÁNCER Marta Jiménez Alcalde 1 FACULTAD DE FARMACIA UNIVERSIDAD DE SEVILLA Grado en Farmacia TERAPIA CAR-T PARA LEUCEMIAS Y OTROS TIPOS DE CÁNCER Trabajo de Fin de Grado Marta Jiménez Alcalde Departamento de Farmacología Tutora: Virginia Motilva Sánchez Revisión bibliográfica Sevilla, junio 2024 2 ÍNDICE RESUMEN ............................................................................................................................ 3 INTRODUCCIÓN ................................................................................................................ 4 OBJETIVOS DE LA REVISIÓN ...................................................................................... 12 MATERIAL Y MÉTODOS ................................................................................................ 13 RESULTADOS Y DISCUSIÓN ......................................................................................... 14 1. LEUCEMIA: LEUCEMIA LINFOBLÁSTICA AGUDA. .................................. 14 2. ¿CÓMO SURGIÓ LA TERAPIA CAR-T?........................................................... 16 2.1. CUESTIONES TÉCNICAS PARA EL DESARROLLO. ........................... 18 3. ETAPAS DE LA TERAPIA CAR-T. ..................................................................... 18 4. TECNOLOGÍA DE CÉLULAS T ALOGÉNICAS. ............................................. 23 5. FABRICACIÓN Y ESTRUCTURA DE CÉLULAS CAR-T. ............................. 25 6. COMPLICACIONES DE LA TERAPIA CAR-T. ............................................... 30 7. EL PROYECTO ARI. ............................................................................................. 35 CONCLUSIONES .............................................................................................................. 36 BIBLIOGRAFÍA ................................................................................................................. 37 3 RESUMEN La leucemia linfoblástica aguda tiene como característica principal el crecimiento desordenado de células inmaduras (linfocitos o células B), las cuales se acumulan en la médula ósea y la sangre, desplazando a las células sanguíneas sanas y dificultando que estas hagan su trabajo. Debido a las frecuentes recaídas después de la aplicación de los tratamientos convencionales, la investigación oncológica ha optado por terapias novedosas. El campo de la inmunoterapia ha desarrollado grandes estrategias científicas para el tratamiento del cáncer, como es la terapia basada en linfocitos T CAR. Este tratamiento consiste en modificar genéticamente los linfocitos T de un paciente para que expresen en su superficie celular un receptor de un antígeno diana (CAR). Estas células se infunden de nuevo en el paciente y destruyen las células que expresen dicho antígeno. Pese a que esta terapia ha supuesto un gran avance en el camino del tratamiento de neoplasias hematológicas, esta estrategia puede presentar algunas complicaciones como el síndrome de liberación de citocinas (CRS), el síndrome de neurotoxicidad asociada a las células efectoras inmunitarias (ICANS) o el uso de este tratamiento en tumores sólidos; no obstante, los resultados prometedores que está teniendo este tratamiento hacen sospechar que se producirán grandes éxitos en el futuro próximo. Cada año han sido mayor el número de publicaciones que se han realizado sobre esta inmunoterapia, y se seguirán publicando muchos más artículos sobre las nuevas investigaciones de las generaciones que están actualmente en ensayo clínico, incluyendo los de la quinta generación, sobre los cuales se está observando su eficacia y seguridad para diferentes tipos de cáncer. Palabras clave: células CAR-T, leucemia, terapia CAR-T, cáncer, inmunoterapia. 4 INTRODUCCIÓN EL CÁNCER Y SUS TRATAMIENTOS El cáncer es una enfermedad multifactorial que se caracteriza por la multiplicación y la proliferación incontrolada de formas anómalas de las células del cuerpo. En condiciones normales, las células humanas se forman y se multiplican mediante la división celular para formar células nuevas a medida que el cuerpo las necesita. Cuando las células envejecen o se dañan, mueren y las células nuevas las reemplazan. Pero a veces este proceso no sigue ese orden, y estas se dividen continuamente y no responden a señales que indican que cesen su multiplicación, que realicen la apoptosis, y que se destruyan. Esto podría acabar produciendo un tumor, bien no canceroso, o por el contrario maligno o canceroso. La metástasis posterior conduce a una propagación por otras partes del cuerpo, iniciándose la angiogénesis (formación de vasos sanguíneos nuevos) y una invasión hacia áreas cercanas. La neoplasia maligna se produce por una o varias mutaciones del ADN y su expresión génica, lo cual provoca una transformación de la célula normal en una célula cancerosa. Esta primera mutación puede deberse a una activación de protooncogenes a oncogenes, es decir, pasan de controlar la división celular, la apoptosis y la diferenciación a inducir a la transformación en células malignas. Esto puede deberse a una exposición a un virus o a otros factores tales como el tabaco, la dieta, la radiación ultravioleta, factores ambientales, etc. Además, también se puede deber a una inactivación de los genes supresores de tumores, o porque se haya heredado una copia defectuosa de estos mismos. En el cáncer se pueden presentar síntomas y signos muy diversos dependiendo del tipo de tumor. Las diferentes manifestaciones pueden aparecer debido a la presión ejercida de este tumor sobre los órganos, vasos sanguíneos, vasos linfáticos y nervios. Además, también puede causar síntomas tales como fiebre y sudores nocturnos, cansancio constante o pérdida de peso debido a que las células cancerosas consumen gran parte del suministro de energía del cuerpo, o porque estas liberan alguna sustancia que afecta la manera en la que el cuerpo produce energía. Para tratar de erradicar a estas células cancerosas, desde hace años se practican una serie de tratamientos antineoplásicos, tales como la cirugía, la radioterapia, la quimioterapia citotóxica, la terapia hormonal, la terapia dirigida y la inmunoterapia, los cuales no 5 funcionan de la misma manera y pueden actuar sobre una o varias fases del ciclo celular o sobre los mecanismos de control de la proliferación celular. El tratamiento se elige según el tipo de tumor, el estadio del cáncer, y los problemas de salud que presenta el paciente. Normalmente se administran varias terapias. La cirugía oncológica es una operación o procedimiento para extraer o extirpar un tumor y posiblemente algún tejido circundante. Es el tratamiento más antiguo realizado contra el cáncer, aunque actualmente sigue funcionando. Cuando hay metástasis una cirugía no tiene un fin curativo. Junto a este a veces es necesario la quimioterapia o radioterapia para mayor eficacia. Mientras que la radioterapia se dirige a una determinada zona del cuerpo para eliminar o dañar las células cancerosas con la utilización de altas dosis de radicación ionizante como rayos X o gamma, partículas alfa, electrones y protones. Los tratamientos de este tipo se denominan locales porque afectan a una parte del cuerpo. La quimioterapia tradicional o estándar es uno de los principales tratamientos en el cáncer, se basa en el uso de fármacos citotóxicos, es decir, que puede matar o lesionar las células. Este es un tratamiento sistémico porque los medicamentos pasan por todo el cuerpo y pueden eliminar las células cancerosos que se encuentran en otras zonas distintas a la del tumor original (metástasis). Este tratamiento lo que produce es una inhibición de la división celular, lesionando el ADN e induciendo a la apoptosis de las células en cuestión. El inconveniente de este tratamiento es que presenta algunas reacciones adversas ya que no solo ataca a las células tumorales sino también a las células sanas del cuerpo que se dividen rápidamente, provocando estos efectos adversos. Además de que la mayoría causan náuseas, vómitos, esterilidad y alopecia. Destacando algunos agentes citotóxicos, tenemos a los agentes alquilantes los cuales son sustancias muy electrofílicas (necesitan electrones) por lo que forman enlaces covalentes con el ADN (sustancia nucleofílica). Estos impiden la duplicación del ADN actuando en la Fase S, G2 y algunos en la fase G0 del ciclo celular (Figura 1). La mayoría de los alquilantes son bifuncionales, tienen dos grupos activos, es decir, son capaces de unirse a dos elementos donadores del ADN. Dentro de este mismo grupo destacamos a las mostazas nitrogenadas, las cuales producen la unión de dos grupos alquilo al ADN por enlaces covalentes, y en la que se utiliza y destaca sobre todo la ciclofosfamida. Otros agentes alquilantes serían los nitrosoureas, hidrazinas y triazinas, alquilsulfonatos y etileniminas. 6 Figura 1. Ciclo celular. Agentes citotóxicos actuando en las distintas fases del ciclo celular. Modificado a partir de Apuntes asignatura Farmacología y Farmacoterapia III y Farmacia Clínica, Motilva (9). Otra sustancia citotóxica son los derivados del platino, los cuales tienen una acción análoga a los fármacos alquilantes, y aunque son inespecíficos del ciclo celular a diferencia de los anteriores, son más activos en G1. Estos son un complejo de coordinación planar hidrosoluble formado por un átomo central de platino rodeado por dos cloros y por dos grupos amonio que cuando entran en la célula, las moléculas de cloro se disocian dejando un complejo reactivo, el cual reacciona con el agua, y posteriormente con el ADN dañándolo. Un ejemplo son el cisplatino, carboplatino y oxaliplatino (Figura 2). Figura 2. Derivados del platino. Complejo reactivo reaccionando con el ADN. Tomado de Apuntes asignatura Farmacología y Farmacoterapia III y Farmacia Clínica, Motilva (9). Los siguientes agentes citotóxicos a destacar serían los antibióticos antitumorales o citotóxicos. Estos actúan directamente sobre el ADN en distintas fases del ciclo. Dentro 7 de este grupo nos encontramos a las antraciclinas las cuales inhiben la síntesis de ARN y ADN interfiriendo en la acción de la topoisomerasa II, o a los glucopéptidos los cuales producen una fragmentación de las cadenas del material genético. Además, también se encuentran aquí dentro los polipéptidos los cuales se intercalan en el ADN, interfiriendo en la ARN polimerasa e inhibiendo así la transcripción. Al igual que las antraciclinas, estos también interfieren en la acción de la topoisomerasa II. Los antimetabolitos, y los derivados de plantas y elementos marinos serían otros grupos de agentes citotóxicos a mencionar. Estos primeros bloquean o interrumpen las vías de síntesis de ADN, entre ellos se encuentran los antifolatos como el metotrexato. Mientras que los derivados de plantas pueden interferir en los procesos de los microtúbulos o ser inhibidores de la topoisomerasa I y II. La topoisomerasa I corta una sola hebra de la doble hélice de ADN, permitiendo que la otra hebra gire alrededor del corte antes de unir de nuevo las hebras, aliviando así la tensión de la doble hélice. Este inhibidor se une a la Topoisomerasa I que ha producido la rotura, impidiendo que se forme el desenrollamiento y la nueva unión de la cadena, además haciendo que esa parte del corte no sea vista por la horquilla de replicación cuando el ADN se está autoduplicando para la división celular. Por ello, se produce una colisión de esta horquilla con la rotura, produciéndose la muerte de la hebra hija y la hebra de plantilla. La topoisomerasa II corta ambas hebras de la doble hélice de ADN, pasa otra molécula de ADN a través del corte y luego vuelve a unir las hebras desenredando así estas antes de la división celular (Figura 3). En general, estos fármacos producen menos RAM (Reacción Adversa a un Medicamento) que la mayoría de los demás antineoplásicos. Por último, dentro de los derivados de elementos marinos nos encontramos a la trabectedina, la cual es un agente que se introduce y se une al surco menor del ADN covalentemente y fuerza a la doble hélice a doblarse hacia el surco mayor. Figura 3. Topoisomerasa I y II. Tomado de Apuntes asignatura Farmacología y Farmacoterapia III y Farmacia Clínica, Motilva (9). 8 Aunque, podemos presentar cierta resistencia a estos fármacos antineoplásicos tanto cuando se administran por primera vez (resistencia primaria), como a lo largo del tratamiento (resistencia adquirida). Se pueden desarrollar varios mecanismos de resistencia como por ejemplo la resistencia a los inhibidores de las topoisomerasas anteriormente mencionadas, las cuales se inhibían en el tratamiento frente al cáncer. Sin embargo, generan frecuentes resistencias por mecanismos relacionados con los sistemas de reparación de ADN. En particular, el daño y la rotura del ADN causado por estos inhibidores puede ser recuperado por mecanismos relacionados con la tirosil-DNA- fosfodiesterasa I y II (TDP1 y 2) que está implicada en la reparación del material genético. Otro ejemplo de resistencia que se puede presentar es la glucoproteína P, la cual capta los fármacos que entran en la célula, expulsándolos, y así evitando de esta manera el efecto antineoplásico. Algunos de los principales ejemplos de los que hemos hablado anteriormente se representan en la Tabla 1 con alguna información adicional. Tabla 1. Grupos de Agentes citotóxicos, Mecanismo de Acción, RAM e Indicaciones. Modificado a partir de Apuntes asignatura Farmacología y Farmacoterapia III y Farmacia Clínica, Motilva (9). Grupo Mecanismo de Acción RAM Indicación Agentes alquilantes Mostazas nitrogenadas. Ej: Ciclofosfamida Forman enlaces covalentes con el ADN impidiendo su replicación y transcripción a ARN Mielosupresión, cistitis hemorrágica Linfomas, leucemias, neuroblastoma, cáncer de ovario, de próstata, de mama o de retina Nitrosoureas. Ej: Carmustina Toxicidad renal Tumores de cerebro (glioblastoma) y meninges Hidrazinas y Triazinas. Ej: Procarbazina Náuseas, vómitos intensos, hemorragias, mielosupresión Linfoma de Hodgkin, en QTP 15 adultos y muy raramente a los niños, mientras que la aguda afecta más a menudo a pacientes pediátricos. Figura 5. Evolución de una célula sanguínea hasta convertirse en glóbulo rojo, plaqueta o glóbulo blanco. Tomado de NIH, 2021 (44). La leucemia linfoblástica aguda o también denominada leucemia linfocítica aguda (LLA) es un cáncer hematológico, consecuencia del crecimiento rápido de un tipo de glóbulos blancos llamados linfocitos. Es decir, esta se presenta cuando la médula ósea produce una gran cantidad de linfoblastos inmaduros, los cuales son una forma cancerosa de linfocitos que tienen la capacidad de expandirse. Dichas células anormales reemplazan a las células normales en la médula ósea e invaden la sangre periférica y otros órganos. La LLA evita que las células sanguíneas se produzcan. Este tipo de cáncer, como se ha mencionado anteriormente, aparece principalmente en la población infantil, siendo considerada la neoplasia pediátrica más frecuente. Esta se origina a partir de células precursoras de linfocitos, y puede originarse en células B o T tempranas en diferentes etapas de madurez, recibiendo el nombre de LLA-B o LLA-T, respectivamente. Los síntomas más frecuentes al diagnóstico son aquellos relacionados con la insuficiencia medular, como por ejemplo dolores óseos, infecciones, anemia, etc. Al crecer rápidamente, el tratamiento de primera opción deberá tener como objetivo una intención curativa de la enfermedad, y no paliativa. Entre las distintas opciones de tratamiento se encuentra la quimioterapia convencional, tratamientos dirigidos a células 16 dianas, radioterapia y la inmunoterapia dentro de la cual destaca la terapia con células CAR-T. Los primeros ensayos de la terapia CAR-T en LLA proporcionaron resultados alentadores, con respuestas clínicas e incluso remisiones completas en pacientes que habían agotado todas las líneas de tratamiento. El aumento del número de pacientes en los ensayos clínicos no solo ha permitido refinar aún más la capacidad de curación de esta inmunoterapia, sino que ha ido dando resultados cada vez más optimistas, con tasas de remisión completa que se sitúan en el 70 a 90%, incluyendo pacientes tanto pediátricos como adultos. En cuanto a la LLC, algunos pacientes alcanzan la remisión completa a largo plazo pero no con respuestas tan espectaculares como con el tratamiento en LLA. Aunque, se han presentado también algunas reapariciones de la leucemia posterior a la remisión completa, por ello esta terapia sigue en estudio. 2. ¿CÓMO SURGIÓ LA TERAPIA CAR-T? Durante años, las bases de tratamiento del cáncer han sido la cirugía, la quimioterapia, la radioterapia, o la terapia dirigida, pero en los últimos años ha emergido la “transferencia celular adoptativa” (ACT). Hay varios tipos, aunque el de mayor interés actual es la terapia CAR-T, llamada así por sus siglas en inglés Chimeric Antigen Receptor T-Cell o receptor de antígeno quimérico de células T. Es un tipo de inmunoterapia que consiste en la utilización de las células T del propio paciente para combatir el cáncer. En la década de 1960 se descubrió que las células del sistema inmunológico podían matar a las células cancerosas (Gao et al., 2024); a partir de ese momento despegó el estudio de las células inmunes para tratar el cáncer (Figura 6). En 1988, Steven Rosenberg (Center for Cancer Research, National Cancer Institute, Bethesda, MD) realizó el primer caso de inmunoterapia T adaptativa utilizando linfocitos infiltrantes de tumores (LIT) para tratar a pacientes con melanoma (Uscanga-Palomeque et al., 2023). El Prof. Rosenberg y su equipo fueron pioneros en la terapia inmunitaria del cáncer, y desarrollaron un tratamiento exitoso con células CAR, si bien, las diferentes formas de ACT todavía están siendo formuladas. En los últimos años, el progreso con estas células T se ha acelerado enormemente, y los investigadores están formulando ideas mejoradas que suponen nuevas generaciones para esta terapia. En los primeros experimentos del Prof. Rosenberg aislaron y expandieron los linfocitos infiltrantes tumorales (LIT), los hicieron crecer en cultivo, los seleccionaron y los 17 introdujeron de nuevo en los pacientes que padecían melanoma avanzado, observándose en más de la mitad de los pacientes regresión del tumor. Para las terapias CAR-T, los linfocitos T se extraen de la sangre circulante del paciente. Por el contrario, para la terapia LIT, los linfocitos T se extraen del tumor del paciente (Figura 7). Debido a que esta técnica tenía ciertos inconvenientes, como la dificultad de obtener gran cantidad de células T, o la escasa frecuencia de estos linfocitos en otras neoplasias, hizo que se buscasen otras estrategias, incluyendo la manipulación genética de este tipo de células. Figura 6. Cronología de la historia de la terapia con células CAR-T. Modificado a partir de Uscanga-Palomeque et al., 2023 (51). Figura 7. Terapia de Linfocitos Infiltrantes Tumorales (LIT). Tomado de NIH, 2024 (37). 18 2.1. CUESTIONES TÉCNICAS PARA EL DESARROLLO. Fue en 1989, cuando Cross y colaboradores (Gao et al., 2024) introdujeron por primera vez el concepto de “CAR”, y ha sido en el año 2022 cuando la Administración de Alimentos y Medicamentos Americana (FDA) ha aprobado el uso de células T, con receptor de antígeno quimérico, dirigidas al antígeno de maduración de linfocitos B (BCMA), para el tratamiento de pacientes adultos con mieloma múltiple en recaída o refractario tras varias líneas de tratamiento previas. Son 30 años de trabajo para el desarrollo de la terapia con células inmunes CAR-T que han ayudado a multitud de pacientes con cánceres hematológicos a lograr remisiones de hasta 10 años; seguramente se producirán muchos más avances en esta terapia que está en constante evolución. El primer diseño del receptor de antígenos quimérico (CAR) fue publicado en 1993 por Zelig Eshhar (Uscanga-Palomeque et al., 2023). CAR es un receptor recombinante que reprograma la función de las células T para atacar un antígeno específico en las células cancerosas. Los resultados in vitro fueron prometedores; sin embargo, los ensayos clínicos en pacientes mostraron una baja eficacia para esta generación de CAR. En 1998, Helen M. Finney describió la segunda generación CAR-T en la que se agregaron dominios coestimuladores (basados en CD28) a las células T (Uscanga-Palomeque et al., 2023). Esto mejoró la proliferación, la supervivencia y la actividad antitumoral en las células T. Posteriormente, en 2004, se propuso otro dominio coestimulador (4-1BB). La tercera generación surgió en 2010 y comprendía dos o más dominios coestimuladores, y la cuarta generación surgió en 2012 (Uscanga-Palomeque et al., 2023). Después de todas estas aprobaciones iniciales, la investigación para esta terapia se ha ampliado para otros cánceres de sangre, tumores sólidos y otras enfermedades. 3. ETAPAS DE LA TERAPIA CAR-T. Los glóbulos blancos son como una especie de policías que viajan por todo el torrente sanguíneo buscando cualquier célula extraña, localizándola y destruyéndola. Para esta localización, es necesario que la célula dañada emita una señal antigénica que es reconocida por estos linfocitos T, la cual son unas proteínas que se encuentran sobre la superficie de las células e indican a los linfocitos que deben ser destruidas. En ocasiones, estos linfocitos no son capaces de reconocer a estas células cancerosas y las dejan crecer. Aquí es donde entra esta nueva terapia que consiste en la alteración genética de estas células T y que ayudan notablemente a combatir el cáncer. La terapia CAR-T se basa en el empleo de linfocitos T modificados genéticamente para que expresen un receptor de 19 antígeno quimérico (CAR) en su superficie. Este receptor depende del antígeno que se encuentre sobre la superficie de la célula tumoral que se esté tratando. Las características técnicas para su implementación pueden leerse en Sun et al., 2024. En primer lugar, los médicos examinan a los pacientes para determinar si son elegibles para recibir terapia con células CAR-T. Por lo general, esto incluye la evaluación del tipo y etapa de la enfermedad, la salud física, sin infección activa, ausencia de ciertas patologías cardiovasculares, neurológicas o inmunológicas, y poseer un número suficiente de linfocitos para la fabricación de las células CAR-T; es decir, se revisa también el estado del sistema inmunológico del paciente y estar en posesión de un óptimo estado funcional. Posteriormente, se recoge la sangre periférica de este y se aíslan las células T mediante centrifugación por diferencia de densidad celular con respecto al resto de los componentes sanguíneos. Una de las etapas en el proceso de fabricación de linfocitos CAR es la leucoféresis (Figura 8), procedimiento por el cual se extraen las células mononucleares sanguíneas del paciente, para ser procesadas posteriormente. La leucoféresis debe realizarse con el paciente inmóvil, en una cama o sillón reclinable, durante 3 a 6 horas hasta la extracción, aunque en pacientes pediátricos este proceso es más lento. En esta etapa, los pacientes deben tener canalizadas dos vías intravenosas, de las cuales una de ellas se utilizará para la extracción de sangre obteniendo así los linfocitos T, y la otra será utilizada para trasfundir de nuevo al paciente el resto de los componentes sanguíneos que no se han utilizado, como los glóbulos rojos y el plasma. Así pues, se requieren dos vías intravenosas, ya que la sangre se extrae a través de una vía, pasa por la máquina, y luego se devuelve al paciente a través de la otra vía. Esta máquina puede ser de flujo continuo, es decir, que la salida de la sangre y el retorno de los componentes sanguíneos ocurran de forma simultánea; o intermitentes, es decir, en distintos tiempos. Además, para que se pueda realizar este proceso los pacientes no deben haber administrado fármacos inmunosupresores previamente como la quimioterapia o corticoides, los cuales no deben administrarse durante al menos 2 semanas y 72 horas respectivamente, antes de este procedimiento. A parte, otra dificultad que presenta este es que se puede producir una disminución de los niveles de calcio debido a los anticoagulantes utilizados en las transfusiones de sangre, lo que puede causar entumecimiento, hormigueo y espasmos musculares. Aunque, estos síntomas pueden revertirse fácilmente con la administración de calcio por vía oral o intravenosa. Por ello, es conveniente realizarle al paciente analíticas para revisarle los niveles de calcio. 20 Figura 8. Procedimiento de Leucoféresis. Modificado a partir de Gill et al., 2016 (20). Tras la leucoféresis, se etiqueta y se criopreserva dentro de las 24 horas, y se almacena hasta que es enviado por mensajería especializada al laboratorio donde van a ser modificados los linfocitos T del paciente a células CAR-T. Este material criopreservado se puede almacenar hasta 30 meses antes de que comience la fabricación. Una vez que se encuentra en el laboratorio, las células T se modifican genéticamente ex vivo para introducir el gen CAR, que les permite reconocer y atacar células tumorales específicas. Así pues, se transfiere un gen al genoma de dichas células que expresará en ellas el receptor quimérico de antígenos, CAR. Esto las convierte en células CAR-T. Dicho procedimiento se puede llevar a cabo mediante métodos virales y no virales, siendo el más habitual y eficaz la transducción viral (Figura 9), utilizando vectores retro o lentivirales que van a transferir el gen CAR al linfocito T. Estos últimos tienen la capacidad de entregar secuencias de ADN más grandes y son menos susceptibles al silenciamiento por los factores de restricción del hospedador, por lo que les hace ser el método más empleado. Las células T modificadas se expanden y cultivan in vitro para aumentar su número, lo que permite obtener una cantidad suficiente de células CAR-T (Figura 10). 21 Figura 9. Primeras etapas de la terapia con células CAR-T. Tomada de St. Jude Children’s Research Hospital, 2019 (48). Figura 10. a. Virus vector transfiere el ADN al Linfocito T del paciente. b. Linfocito T expresa el CAR específico. c. Expansión. Tomada de Leukemia Lymphoma Society (27). Antes de que un paciente reciba la terapia con estas células, es posible que deba someterse a una preparación para el tratamiento, como por ejemplo una quimioterapia de linfodepleción y la terapia puente. La linfodepleción se trata de un tratamiento de acondicionamiento necesario para la terapia con células CAR-T, cuyo objetivo es reducir las poblaciones de células competidoras en el paciente a tratar, y así aumentar la supervivencia y la eficacia terapéutica. Es decir, con este método se pretende conseguir una mayor expansión y persistencia de estas células, aparte de reducir la carga tumoral, obteniendo así una eficacia mayor y una toxicidad menor al inhibir los linfocitos T reguladores. Este se realiza de 3 a 5 días previo a la infusión de las células CAR-T. Sin embargo, este enfoque tiene ciertos efectos secundarios, incluido el debilitamiento temporal de la respuesta inmune del paciente y el aumento del riesgo de infección. Por lo tanto, es necesario administrar antibióticos para prevenir infecciones bacterianas y monitorizar y tratar cualquier posible signo de infección. Mientras que, la terapia puente a menudo se refiere al uso de otros tratamientos como la quimioterapia, o la terapia dirigida antes del tratamiento con células T modificadas, para controlar la progresión del 22 tumor y así ganar tiempo mientras esperan la preparación y producción de esta nueva terapia. Los desarrollos posteriores han generado CAR-T conjugados con perlas inmunomagnéticas y un sistema de propulsión acústico, modificaciones que facilitan un direccionamiento preciso desde largas distancias y la penetración en las zonas más profundas del tumor, respectivamente (IMMÉDICO, 2023). Una vez que las células CAR-T se han expandido a un número suficiente, se criopreservan en nitrógeno líquido ≤ -120ªC, y se transportan al centro donde se administrarán posteriormente al paciente. Antes de la administración deberán superar diversas pruebas de control de calidad, valorando condiciones de esterilidad y de eficacia. Cuando el paciente esté preparado para el tratamiento, el médico inyectará las células T modificadas en el paciente mediante una infusión intravenosa. A partir de este momento, son observados y monitorizados de cerca para el seguimiento de posibles reacciones adversas, la evaluación de la respuesta tumoral y el seguimiento de la actividad y la supervivencia de las células CAR-T en el cuerpo del paciente (Figura 11). Figura 11. Proceso de la terapia CAR-T. Tomada de NIH, 2021 (40). Aunque, las células CAR-T se pueden fabricar también in vivo (Figura 12), diseñando células CAR-T directamente dentro del cuerpo del paciente. En este enfoque, el material genético necesario para expresar el CAR se administra directamente a las células T del 23 paciente in vivo, lo que les permite transformarse en células CAR-T dentro del propio cuerpo. El método in vivo busca simplificar el proceso de fabricación y evitar la enfermedad de injerto contra huésped (Uscanga-Palomeque et al., 2023). Figura 12. . Proceso de creación de células CAR-T ex vivo e in vivo. Tomada de Uscanga-Palomeque et al., 2023 (51). 4. TECNOLOGÍA DE CÉLULAS T ALOGÉNICAS. La tecnología de células T alogénicas implica el uso de células T de donantes sanos que están modificadas genéticamente para expresar el receptor de antígeno quimérico (CAR) dirigido a antígenos tumorales específicos. Cuatro o cinco días antes de la extracción de las células madre del donante, este recibe un medicamento para aumentar el número de células madre que circulan por el torrente sanguíneo. La sangre pasa por una máquina de aféresis que separa las células madre y luego, el resto de la sangre se devuelve al donante por una vena del otro brazo (Figura 13). Estas células T se recolectan y se modifican genéticamente utilizando vectores virales. Las células CAR-T luego se expanden en cultivo, se congelan y se almacenan hasta que se necesitan para el tratamiento. El uso de estas células T alogénicas permite la creación de un producto de terapia celular que puede fabricarse y almacenarse con antelación, haciéndolo disponible para los pacientes cuando sea necesario. Esto es una gran ventaja frente a la terapia con células T con CAR antes mencionada, la cual requiere un largo proceso de fabricación que implica recolectar 24 células T del propio paciente, modificarlas genéticamente y expandirlas en cultivo, haciendo que este tenga que esperar a que se realice todo esto (Wang et al., 2023). Además, otra ventaja de las terapias alogénicas es su potencial para reducir el costo de esta terapia, ya que pueden fabricarse en grandes cantidades y distribuirse más ampliamente. Esto resulta muy beneficioso ya que uno de los mayores inconvenientes del uso de esta terapia, y probablemente su principal limitación, es su elevado precio. La farmacéutica Novartis, empresa multinacional que se dedica a la industria farmacéutica y biotecnológica, habla de cifras que superan los 320000 euros por cada paciente tratado con terapia CAR-T. A este precio, además, habría que añadirle los costes derivados de los tratamientos previos, el período de hospitalización posterior a la infusión de CAR-T, el manejo de cualquier complicación derivada del tratamiento o la significativa cantidad de cuidados adicionales necesarios para atender a estos pacientes. Asimismo, esta terapia también permite que se pueda implantar en pacientes que no pueden donar sus propias células T debido a que han experimentado una quimioterapia previa, inmunodeficiencia o que son de edad avanzada. Sin embargo, también existen algunos desafíos asociados con el uso de terapias alogénicas de células T como el riesgo de enfermedad de injerto contra huésped, que puede ocurrir después de un trasplante de células madre en el cual alguien recibe células de un donante. Para intentar que esto no ocurra se están desarrollando diversas estrategias, como el uso de técnicas de edición de genes para eliminar ciertos receptores de células T que están asociados con esta enfermedad. Figura 13. Trasplante de células T alogénicas procedentes de un donante. Tomada de NIH, 2023 (43). 31 comentado anteriormente, suelen someterse a otros tratamientos mientras, lo cual requiere de más recursos médicos e incurrir en costes adicionales. Asimismo, aunque la terapia con células CAR-T ha demostrado una eficacia notable en el tratamiento de cánceres hematológicos, también ha provocado una serie de efectos secundarios entre un 30% y un 40% de los pacientes tratados, algunas de las cuales ponen en peligro sus vidas. Por ejemplo, la rápida proliferación de las células T puede generar en las 2-4 semanas siguientes toxicidades específicas. Una de las mayores complicaciones de esta terapia es el síndrome de liberación de citocinas (CRS), también conocido como “tormenta de citocinas” (Uscanga-Palomeque et al., 2023). Cuando las células T modificadas se activan y matan a las células tumorales, liberan rápidamente grandes cantidades de citocinas en la sangre, lo que provoca una sobreactivación del sistema inmunológico y una respuesta inflamatoria sistémica. Las citocinas son sustancias inmunitarias que tienen muchas acciones diferentes en el cuerpo. Los signos y síntomas del síndrome de liberación de citocinas leve incluyen fiebre, escalofríos y dolor de cabeza, mientras que la CRS grave puede provocar afecciones potencialmente mortales, tales como sarpullidos, taquicardias, presión arterial baja, y dificultad para respirar. Normalmente, no suele presentar gravedad, pero en ciertos casos pueden evolucionar a un fracaso multiorgánico que pueden condicionar desde el ingreso del paciente en UCI hasta comprometer seriamente su vida. Los planes de tratamiento para el CRS varían según su grado, y van desde el tratamiento sintomático hasta cuidados de apoyo e inmunosupresión para los grados superiores. Su gravedad se evalúa de acuerdo con una nueva escala de clasificación propuesta por ASCTC (American Society of Transplantation and Celular Therapy), basado en 3 signos vitales como son la temperatura, la tensión arterial y la saturación de oxígeno (O2) (Aláez Usón C, 2022 (6)). De esta manera consideramos que en cada grado se encuentran los pacientes con las características que se presentan en la Tabla 2. 32 Tabla 2. Consenso de la ASCTC (American Society of Transplantation and Celular Therapy) sobre la gradación del CRS (Síndrome de liberación de citocinas). Modificada a partir de la fuente Aláez Usón C, 2022 (6). GRADO 1 GRADO 2 GRADO 3 GRADO 4 Paciente que tiene fiebre sin ningún otro síntoma. Tª ≥ 38ºC No hipotensión (HipoTA) No hipoxia Paciente con fiebre (Tª ≥ 38ºC) + asociado a hipoTA que no necesita vasopresores o Hipoxia que requiere O2 o cánula nasal de bajo flujo (< 6lpm). Tiene fiebre asociada a hipoTA que necesita un vasopresor o Hipoxia que necesita O2 o cánula nasal a más de 6 litros por minuto. Tiene fiebre asociada a hipoTA que necesita varios vasopresores o Hipoxia que necesita O2 a presión positiva. El tratamiento se basa en una terapia de soporte con antipiréticos y líquidos intravenosos entre otros (Aláez Usón C, 2022), mientras que los pacientes con CRS grave son tratados con medicamentos que contrarrestan y reducen la respuesta inmunitaria (Figura 19). Entre estos fármacos se encuentran el tocilizumab junto con los corticoides. Se trata de un medicamento tipo anticuerpo monoclonal humanizado contra el receptor de la interleucina-6, e interfiere en esta citocina, siendo similar el siltuximab. Figura 19. Vías de señalización de IL-6 y bloqueo de la señalización de IL-6 por anticuerpos monoclonales. Modificada a partir de Si, Teachey, 2020 (47). 33 Otro efecto secundario muy común relacionado con la terapia CAR-T es el síndrome de neurotoxicidad asociada a las células efectoras inmunitarias (ICANS) (Uscanga- Palomeque et al., 2023). Suele ocurrir un tiempo después de haber experimentado un CRS, pero también puede ocurrir paralelamente a un CRS o en su ausencia. Se caracteriza por síntomas neurotóxicos causados por la activación de células T y otras células inmunes. Los síntomas incluyen reducción de la atención, trastornos del lenguaje y la escritura, confusión, temblores y, en casos graves, convulsiones, debilidad motora, presión intracraneal elevada y edema cerebral. Esto puede implicar niveles elevados de citocinas, por lo que la prevención e intervención del CRS puede ayudar a reducir la aparición de ICANS. Los regímenes terapéuticos para ICANS incluyen ayuno, soporte nutricional y administración de tocilizumab y siltuximab. Sin embargo, si el ICANS cursa sin CRS, no estará indicado la administración de tocilizumab, ya que la gran mayoría de estudios concuerdan en un empeoramiento clínico asociado. Existe la posibilidad de añadir un antiepiléptico como levetiracetam en caso de que se presenten convulsiones. Otros efectos secundarios comunes que se pueden producir son reacciones alérgicas durante la infusión, sistema inmunitario debilitado, aumento del riesgo de infecciones graves, y un recuento bajo de células sanguíneas que puede aumentar el riesgo de infecciones, cansancio y sangrado o moretones. Para mejorar la seguridad de la terapia con células CAR-T, los esfuerzos deben centrarse en minimizar el impacto de estas reacciones adversas, permitiendo que más pacientes se beneficien de este tratamiento. Por otra parte, pese a los éxitos iniciales conseguidos en el tratamiento de neoplasias hematológicas, como la leucemia, los linfomas o el mieloma múltiple, el tratamiento con CAR-T en los tumores sólidos está demostrando ser un reto mayor. Los tumores sólidos suelen tener un microambiente tumoral complejo (Sun et al., 2024), que a menudo inhibe la actividad de las células T mediante diversos mecanismos de escape. Uno de ellos es el eje PD-1/PD-L1 (Figura 20), una vía que las células tumorales utilizan para protegerse de la acción del sistema inmunológico. Es decir, la interacción de la molécula PD-L1 expresada por parte de las células tumorales con la molécula PD-1 expresada por parte de las células CAR-T después de su activación, es capaz, en algunos casos, de inhibir la función de las células CAR-T. Bloquear esta interacción mediante métodos como el uso de anticuerpos podría mejorar la eficacia de las células CAR-T en este tipo de tumores. 34 Figura 20. Eje PD-1/PD-L1. Tomada de NIH (34). Otro ejemplo es el eje CTLA-4/B7-1/B7-2 (Figura 21), en esta la interacción de la molécula B7-1/B7-2 expresada en las células presentadoras de antígeno con la CTLA-4 expresada en las células T modifcadas, es capaz de producir la inactivación de las células CAR-T de manera que no pueden destruir las células tumorales del cuerpo, al igual que el otro eje visto anteriormente. Lo que se busca es el bloqueo de estas con un inhibidor de puntos de control. Figura 21. Eje CTLA-4/B7-1/B7-2. Tomada de NIH (34). 35 7. EL PROYECTO ARI. Ariana Benedé Jover fue una luchadora contra la leucemia, y la impulsora del Proyecto ARI. Esta chica fue diagnosticada con leucemia linfoblástica aguda en el año 2011, y a partir de ese momento tuvo que hacer frente a la enfermedad. Recibió un trasplante de médula tras una recaída, lo que empujó a su familia a investigar qué tratamientos podrían servirle para hacer frente a su enfermedad, como la terapia CAR-T, que en ese momento solo estaba disponible en Estados Unidos. Aunque ella no pudo beneficiarse directamente del tratamiento CAR-T, luchó incansablemente hasta el final por asegurarse de que otros pacientes pudieran tener esa oportunidad que hoy en día ya es una realidad. Su madre, Ángela Jover, dio el impulso decisivo al Proyecto ARI, que permitió el inicio del ensayo clínico con el CAR-T ARI- 0001 para el tratamiento de la leucemia linfoblástica aguda. Con el proyecto ARI empezó todo. Gracias a los fondos recogidos, el hospital Clínic de Barcelona pudo empezar a realizar tratamientos de CAR-T. La Agencia Española del Medicamento y Productos Sanitarios (AEMPS) aprobó el 10 de febrero de 2021 al CAR- T ARI-0001 como medicamento de terapia avanzada de fabricación no industrial para su utilización en pacientes mayores de 25 años con Leucemia Linfoblástica Aguda resistente a los tratamientos convencionales. Este se trata del primer CAR-T desarrollado íntegramente en Europa que es aprobado por una agencia reguladora. Además del ARI-0001 para el tratamiento de leucemias linfoblásticas agudas y linfomas, se ha investigado el ARI-0002 para el mieloma múltiple, y el ARI-0003 para el linfoma. También se han acabado los estudios preclínicos con el CAR-T ARI-0007 para tratar a personas diagnosticadas de leucemia aguda linfoblástica T. El ARI-0001 está designado como "Prime" (Priority Medicine in Europe) por la Agencia Europea del Medicamento (EMA) para pacientes adultos con leucemia linfoblástica aguda. 36 CONCLUSIONES Décadas de esfuerzos en la lucha por encontrar un tratamiento contra el cáncer han dado sus frutos y hoy en día somos capaces de enfrentarnos con éxito a una multitud de casos de neoplasias hematológicas tras un diagnóstico temprano. Durante años, las bases de tratamiento del cáncer han sido fundamentalmente la cirugía, la quimioterapia, la radioterapia, entre otras. Pero, una de las grandes barreras para la curación de esta enfermedad ha sido su tendencia a recaer tras el tratamiento con estos métodos. Hemos avanzado muchísimo en la investigación sobre la terapia CAR-T, y se ha recorrido un largo camino hasta llegar a los resultados que hoy día se están obteniendo. Las conclusiones que proponemos tras este trabajo de revisión son: -La terapia CAR-T es ya de indudable valor para el tratamiento de pacientes con mieloma múltiple en recaída y refractario tras varias líneas de tratamiento previas. -Su potencial importancia indica un futuro prometedor, y así ampliar la gama de aplicaciones, además de mejorar los efectos terapéuticos, reducir los efectos secundarios graves y minimizar el coste del tratamiento. -Se están investigando nuevos diseños y generaciones de células T, con coestimuladores, que mejoran su actividad antitumoral, y su capacidad de persistir en el cuerpo, y así resolver todas las complicaciones que se puedan producir. -Aunque todavía quedan por dar muchos pasos, esta terapia ha supuesto un gran avance en el tratamiento del cáncer y promete grandes resultados en los próximos años. 37 BIBLIOGRAFÍA 1. ACS. Cómo se usan las terapias dirigidas para tratar el cáncer. Actualizado el 27 de diciembre de 2019 [en línea]. 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