Estimular el sistema inmunitario para combatir el cáncer

Los científicos descubren sustancias inmunorreguladoras con un sistema de pruebas recién desarrollado

26.03.2021 - Alemania

Las células cancerosas han desarrollado mecanismos para escapar de las defensas inmunitarias del organismo. Los agentes que impiden el escape inmunológico son objetivos atractivos para el desarrollo de nuevas terapias contra el cáncer. Un grupo de científicos dirigido por Herbert Waldmann y Slava Ziegler en el Instituto Max Planck de Fisiología Molecular de Dortmund ha desarrollado ahora un nuevo sistema de ensayo basado en células para identificar moduladores inmunorreguladores. El cribado de una biblioteca de más de 150.000 sustancias reveló varias sustancias potentes con una estructura sin precedentes.

© MPI f. molekulare Physiologie

Placa de 384 pocillos para la detección de posibles inhibidores.

Nuestro sistema inmunitario tiene mucho éxito a la hora de rechazar virus y bacterias. También reconoce a las células cancerosas como enemigos potenciales y las combate. Sin embargo, las células cancerosas han desarrollado estrategias para eludir la vigilancia del sistema inmunitario y evitar la respuesta inmunitaria.

En los últimos años, la lucha contra el cáncer con la ayuda del sistema inmunitario ha entrado en la práctica clínica y ha adquirido una importancia creciente como enfoque terapéutico. Las terapias actuales aplican los llamados inhibidores de puntos de control inmunitarios. Los puntos de control inmunitarios se localizan en la superficie de las células cancerosas y ralentizan la respuesta inmunitaria. Al atacar estos puntos de control se puede liberar este freno inducido por el tumor. Otra estrategia desarrollada por las células cancerosas para escapar de la respuesta inmunitaria es la producción de la enzima indoleamina-2,3-dioxigenasa (IDO1), que metaboliza el triptófano en cinurenina y, por tanto, interfiere en la respuesta inmunitaria de dos maneras: Por un lado, el agotamiento del triptófano repercute negativamente en el crecimiento de las células T, un componente central de la respuesta inmunitaria, que buscan y bloquean las células cancerosas. Por otro lado, la cinurenina producida inhibe las células T en el entorno inmediato de las células cancerosas.

Nuevos inhibidores contra la IDO1 - La búsqueda está en marcha

La IDO1 está en el punto de mira de la investigación farmacéutica por su efecto cancerígeno. Sin embargo, la búsqueda de inhibidores de la IDO1 sólo ha tenido hasta ahora un éxito moderado y el primer inhibidor de la IDO1 probado clínicamente, el epacadostat, apenas mostró efecto alguno en los ensayos clínicos. Sin embargo, todavía no se ha podido demostrar si el inhibidor bloquea realmente la IDO1 en el tumor y si la dosis utilizada es suficiente.

En el descubrimiento de fármacos, se emplean procedimientos de prueba experimental, los llamados ensayos, para buscar nuevos moduladores de enfermedades en grandes bibliotecas de miles de compuestos. Para ello, se aplican sobre todo ensayos bioquímicos, en los que se altera una reacción bioquímica si una sustancia muestra un efecto inhibidor en el ensayo. Sin embargo, este método tiene ciertas desventajas y limitaciones, ya que el ensayo tiene lugar en un tubo de ensayo y no en el entorno celular natural de la enzima. Por ejemplo, las enzimas como la IDO1 son menos estables y más reactivas fuera de la cubierta protectora de la célula. Además, los ensayos sin células no pueden detectar inhibidores indirectos de la enzima, que por ejemplo interfieren con su producción o con cofactores esenciales.

Un nuevo ensayo celular descubre inhibidores de IDO1 con diferentes mecanismos de acción

Científicos dirigidos por Herbert Waldmann y Slava Ziegler han desarrollado un ensayo celular para el descubrimiento de nuevos inhibidores de IDO1 que supera las limitaciones de los ensayos sin células. Elisabeth Hennes, estudiante de doctorado en el Instituto Max Planck y primera autora del estudio, empleó un sensor que mide la conversión del sustrato de la IOD1, el triptófano, en el producto metabólico cinurenina en el cultivo celular y, por tanto, detecta la actividad de la IDO1. Basándose en esta estrategia de ensayo, se identificaron varios inhibidores muy potentes con diferentes mecanismos de acción a partir de una biblioteca de más de 150.000 sustancias químicas: Entre ellas se encuentran sustancias que desactivan directamente la IDO1, así como inhibidores indirectos que impiden la producción de la propia IDO1 o la de su importante cofactor hemo.

"Por desgracia, los intentos anteriores de encontrar un compuesto que detenga eficazmente la actividad promotora del cáncer de IDO1 en los tumores han tenido poco éxito. Sin embargo, el desarrollo de nuevos compuestos que puedan desactivar la IDO1 a través de diferentes mecanismos de acción podría ser un enfoque prometedor para las inmunoterapias en la lucha contra el cáncer. Esperamos que nuestro nuevo ensayo basado en células pueda contribuir a esta área de investigación", afirma Slava Ziegler.

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