Estructura, función y muerte celular inmunogénica: adenovirus como ejemplo

La biología del adenovirus ha sido investigada en detalle y es bien conocida. Los adenovirus se pueden utilizar como virus de ejemplo cuando se describen virus oncolíticos en su conjunto. Si bien hay muchas diferencias naturales con diferentes virus, muchos factores son similares hasta cierto punto, sin embargo, no todos los virus son naturalmente oncolíticos.

Hasta la fecha, se han descrito 57 serotipos distintos de adenovirus y se han clasificado en 7 subgrupos: de A a G. Si bien los adenovirus desencadenan infecciones de tipo gripal común, representan una de las plataformas más versátiles para la terapia del cáncer. En particular, el serotipo 5 (grupo C) es la columna vertebral más utilizada para el diseño de virus oncolíticos . Su estructura abarca una cápside con forma icosaédrica (compuesta principalmente de hexón, pentón y proteínas de fibra) que rodea un ADN de doble cadena no envuelto . Los adenovirus tienen la capacidad de infectar células independientemente de su estado de división.

La infección de células tumorales se inicia con la unión de la perilla de fibra de virus a receptores ubicados en la superficie de las células tumorales. Esta interacción está mediada por diferentes receptores dependiendo del serotipo del virus. Por ejemplo , los adenovirus del serotipo 5 se unen preferentemente al receptor de adenovirus coxsackie y CXADR, mientras que los adenovirus del serotipo 3 se unen a desmoglein – 2, CD46 o CD80/86 . Algunos de estos receptores se encuentran con frecuencia en las células cancerosas, mientras que, desafortunadamente, algunos, como el CXADR, se regulan a la baja en muchos tumores avanzados . Se produce una segunda interacción entre las proteínas penton del virus y las integrinas de las células tumorales, lo que resulta en la internalización del virus . Los adenovirus también pueden usar varios otros receptores, como se muestra en la Tabla 2. Un proceso de varios pasos lleva el ADN del virus al núcleo, donde comienza la transcripción de las primeras proteínas virales (E1–E4). Después de la expresión de proteínas tardías, miles de nuevos descendientes virales emergen, interrumpiendo la membrana celular después de unos días y los virus recién formados infectan nuevas células, hasta que el sistema inmunitario finalmente detiene este proceso .

Aunque no se descubren hasta el tratamiento de los pacientes, dicha lisis celular es un proceso altamente inmunogénico . Este factor es de importancia fundamental teniendo en cuenta que la mayoría de los cánceres parecen poder ocultarse de nuestro sistema inmunitario. La muerte celular inmunogénica revela múltiples antígenos asociados a tumores para su presentación al sistema inmunitario a través de células dendríticas maduras activadas. Un gran número de genomas de virus activan la señalización de peligro inmunológico a través de receptores de patrón molecular asociado a daños (DAMP) y patrón molecular asociado a patógenos (PAMP). Estos procesos forman una receta que redirecciona el sistema inmunitario adaptativo, incluidas las células T CD8+ citotóxicas y las células T CD4+ colaboradoras, hacia el tumor, levantando así la inmunosupresión local . Cabe destacar que la inmunidad a las células T adenovirales es una representación polifuncional que aumenta la calidad de la respuesta antitumoral en curso en general . Simultáneamente, la infección por adenovirus también media la activación de células asesinas naturales que contribuyen aún más a la respuesta inmune antitumoral . La generación de anticuerpos antivirales estimula igualmente la respuesta al desencadenar la citotoxicidad dependiente de anticuerpos (Fig. 1).

Virus oncolíticos modernos

Hoy en día, adenovirus, virus del herpes, virus del sarampión, virus coxsackie, poliovirus, reovirus, poxvirus, y los virus de la enfermedad de Newcastle, entre otros, son algunos de los virus oncolíticos en desarrollo preclínico y clínico para la terapia del cáncer . La replicación preferencial tumoral puede ser» natural » dados los mecanismos defectuosos de detección viral de la mayoría de las células cancerosas . Algunas de las células cancerosas también albergan una mayor expresión de receptores de entrada viral, y algunos virus no parecen necesitar receptores específicos para la entrada . Algunos virus pueden explotar la función anormal de las vías de señalización intracelular, como el interferón . Al igual que muchos otros virus, los adenovirus son naturalmente propensos a replicarse agresivamente en las células tumorales y, en teoría, sus versiones de tipo salvaje podrían usarse en tratamientos contra el cáncer, como se hizo en series históricas . Sin embargo, se esperan mejores resultados para los pacientes mediante el diseño racional de los virus que los convierten en selectivos tumorales («oncolíticos»). En los últimos años, los adenovirus han sido ampliamente alterados para combinar una alta potencia antitumoral con una toxicidad mínima .

Las técnicas de biología molecular existentes nos permiten (a) seleccionar receptores de entrada altamente expresados en tumores, (b) refinar la seguridad restringiendo la replicación a las células cancerosas, y (c) insertar transgenes terapéuticos específicos para aumentar la eficacia. Estos enfoques se examinan a continuación y se resumen en el cuadro 3.

Aumentar el tropismo tumoral

La entrada efectiva de virus oncolíticos en las células tumorales es un requisito previo para la oncolisis posterior. Por el contrario, la baja expresión del receptor puede ser un factor limitante. Para evitar el enigma de la baja expresión de CXADR en las células tumorales, los adenovirus del serotipo 5 se pueden modificar para contener péptidos de ácido arginilglicilaspártico (RGD) en sus perillas de fibra. Dicha modificación ha demostrado ser útil para aumentar la eficacia y reducir la toxicidad de los adenovirus . La implementación clínica de tales adenovirus oncolíticos modificados, como DNX-2401 (un adenovirus del serotipo 5 con una modificación de RGD), ha mostrado resultados prometedores en un estudio clínico de fase I en el que el 20% de los pacientes con glioma mostraron respuestas duraderas .

Asimismo, el reemplazo de la perilla de fibra del serotipo 5 por una perteneciente al serotipo 3 ha proporcionado mejoras sustanciales en la eficacia antitumoral, al tiempo que conserva la atractiva cinética sistémica y la seguridad del serotipo 5 ubicuo . La modificación de la cápside (por ejemplo, quimerismo 5/3) permite la superación parcial de anticuerpos neutralizantes preexistentes contra Ad5 . Cabe destacar que la cuestión de los anticuerpos es compleja y, de hecho, los títulos de anticuerpos neutralizantes basales no han impedido la eficacia antitumoral en humanos . Las grandes cantidades de virus que producen los tumores en el torrente sanguíneo podrían simplemente superar los anticuerpos neutralizantes que se pueden producir en la sangre. En las infecciones por adenovirus de tipo salvaje, solo pequeñas cantidades de adenovirus entran en la sangre. Los anticuerpos neutralizantes están diseñados para bloquear dicho virus, no los enormes números producidos por los tumores infectados con el virus oncolítico. Sin embargo, en el análisis epidemiológico , la falta de anticuerpos al inicio impactó en la supervivencia de forma estadísticamente significativa, pero no de forma clínicamente significativa, ya que las respuestas y la supervivencia prolongada se pudieron observar independientemente de los títulos de anticuerpos iniciales. Curiosamente, los tratamientos intravenosos secuenciales que cambian el virus o el serotipo podrían marcar la diferencia .

Como la expresión del receptor Ad5 CXADR parece limitar la eficacia en el contexto de tumores avanzados, se han construido adenovirus oncolíticos basados totalmente en el serotipo 3 . Este virus entra a través de mecanismos no mediados por CXADR, incluida la desmogleína 2, que se expresa altamente en tumores sólidos avanzados . Se observaron buenas condiciones de seguridad y signos de eficacia en pacientes tratados con un adenovirus del serotipo 3 completo . Además, se utilizó un método de evolución directa para generar un virus quimérico Ad3 / Ad11p que se ha utilizado en múltiples ensayos bajo el nombre de ColoAd1 .

Seguridad, restringiendo la replicación a las células cancerosas

Para lograr una diseminación eficiente del virus de entrada y minimizar los efectos adversos relacionados con el virus, los adenovirus se modificaron para lograr una mayor selectividad tumoral. Las estrategias empleadas incluyen el control transcripcional de proteínas tempranas de adenovirus, como la E1A o la E1B. Una deleción de 24 pares de bases del gen E1A produce una proteína E1A mutada que no puede unirse a la proteína del retinoblastoma, lo que impide que las células sanas entren en la fase de síntesis («S»). Esto bloquea la replicación del ADN de adenovirus en tejidos normales quiescentes . Por el contrario, el potencial replicativo permanece intacto en las células tumorales porque los defectos ubicuos en la vía p16/Rb aseguran que las células cancerosas permanezcan permanentemente en la fase de síntesis .

El hecho de que las células tumorales contengan varios oncogenes activos llevó a la comprensión de que sus proteínas resultantes podrían aprovecharse para controlar la transcripción del ADN de adenovirus. Por ejemplo, la actividad de la telomerasa es una característica conocida de las células cancerosas, mientras que la actividad en las células sanas es mínima . Por lo tanto, la replicación de adenovirus se ha colocado con éxito bajo el control de un promotor de la transcriptasa inversa de telomerasa humana (hTERT) que muestra eficacia antitumoral en cánceres avanzados . De manera similar, se han utilizado p53 , antígeno carcinoembrionario (ACE) y antígeno prostático específico (PSA) para controlar la expresión de las primeras proteínas de adenovirus. Debido a defectos en la vía Rb/p16, las células cancerosas presentan niveles altos de E2F libre intracelular, que se puede usar para la especificidad tumoral cuando se inserta el promotor E2F para controlar la replicación viral .

Transgenes, mejorando la eficacia

La naturaleza de los virus les permite secuestrar la célula huésped para producir proteínas virales. Esto permite la explotación terapéutica con la inserción de transgenes terapéuticos en el genoma del adenovirus. Antes del reconocimiento de los adenovirus oncolíticos como inmunoterapia, una de las modificaciones más comunes fue la inserción de la citosina desaminasa y timidina quinasa derivada del herpes simple . La administración combinada de adenovirus oncolíticos con ganciclovir y/o profármacos de 5 fluorocitosina (5-FC) causó la muerte de las células tumorales debido a su conversión en compuestos citotóxicos por células tumorales transducidas .

Más recientemente, el mayor reconocimiento del sistema inmunológico como un componente importante en la eficacia de los virus oncolíticos llevó a los investigadores a percibir los adenovirus oncolíticos como vehículos potentes para los factores inmunitarios. La adición de una citocina transgénica del factor estimulante de colonias de macrófagos de granulocitos (GMCSF) en el genoma adenoviral es una modificación comúnmente utilizada. En este enfoque, la replicación del virus se acompaña de la producción de GMCSF, que resulta en el reclutamiento y la maduración de células dendríticas (DCs), y el cebado posterior de las células T con antígenos asociados al tumor liberados por oncolisis . CGTG-102 (anteriormente Ad5/3-D24-GMCSF, actualmente ONCOS-102), es un adenovirus oncolítico que expresa GMCSF. Los datos de los pacientes confirman esta noción, con aumentos notificados en las concentraciones periféricas de células T contra antígenos relacionados con tumores . Estos hallazgos sugieren el cebado de células dendríticas en humanos según lo predicho por el mecanismo de acción establecido de GMCSF . El aumento de la infiltración de células T CD8+ que se encuentra en biopsias tumorales después del tratamiento de pacientes de cáncer avanzado con ONCOS-102 subraya la potencia inmunológica de este enfoque . Sin embargo, los efectos pleiotrópicos de la GMCSF pueden poner en peligro la inmunidad antitumoral, ya que la citocina puede estimular involuntariamente las células supresoras derivadas de mieloides (MDSC) y los macrófagos asociados a tumores (TAMs), ambos conocidos por inhibir la actividad de las células T y de las células asesinas naturales (NK). Sin embargo, los datos humanos emergentes sugieren que la producción de virus GMCSF podría ser segura y efectiva .

Más allá de GMCSF, la expresión combinada de IL-12 y decorina en un adenovirus oncolítico permitió la recuperación de la inmunidad antitumoral en un modelo de cáncer de mama murino poco inmunogénico, a través de la infiltración de células T citotóxicas y la reducción del factor de crecimiento transformante beta (TGFb). La coexpresión de CD40L y 4-1BBL por un adenovirus oncolítico también ha mostrado resultados prometedores, debido a su capacidad para promover la destrucción de tumores pancreáticos, a través de la repolarización del microambiente tumoral. Dicha polarización permitió la liberación de atrayentes de células T y citoquinas inmunoestimuladoras, permitiendo respuestas potentes de células T antitumorales . La producción de OX40L mediada por un adenovirus oncolítico (d24-RGDOX) promovió un mayor control tumoral a través de células T efectoras altamente funcionales y diseminación del epítopo .

Además, se pueden insertar anticuerpos como transgenes para mejorar la eficacia de la viroterapia oncolítica. Por ejemplo, el anti-CTLA4, un inhibidor de puntos de control, se ha insertado con éxito en una plataforma de adenovirus oncolítico. Su uso en modelos murinos y cultivos ex vivo de células mononucleares de sangre periférica (PBMC) de pacientes con cáncer resultó en un aumento de la actividad antitumoral de las células T. Más recientemente, los anticuerpos dirigidos duales dirigidos a las células T y antígenos de superficie celular específicos del cáncer, como el receptor del factor de crecimiento epidérmico (EGFR), el FR-a , la poliposis adenomatosa familiar (PAF) y el CD44v6, han demostrado resultados preclínicos prometedores .

Además, también se han estudiado otros enfoques. Estos incluyen el armado con moléculas fusogénicas, anticuerpos, engagers de células T y canales iónicos capaces de concentrar el yodo radioactivo. Mientras que en estos casos, los transgenes no son necesariamente inmunológicamente activos, y la plataforma oncolítica resulta en inmunoestimulación. Es importante tener en cuenta que los datos clínicos sugieren que la eficacia del adenovirus oncolítico en monoterapia a menudo ha sido algo limitada. Se han sugerido varias barreras que afectan las terapias contra el adenovirus oncolítico. Estos incluyen interferones antivirales, que pueden ser producidos por el estroma tumoral incluso si las propias células cancerosas carecen de dicha capacidad . Otras razones incluyen barreras estromales, hipoxia, áreas hiperbáricas, necróticas y ácidas . Sin embargo, algunos de estos obstáculos se han abordado en adenovirus rediseñados que se replican condicionalmente en respuesta a factores hipóxicos o microambiente tumoral ácido .

Alternativamente, los adenovirus oncolíticos se han armado con hialuronidasa, una enzima que degrada el ácido hialurónico que dificulta la diseminación del virus. En particular, el tratamiento de varios modelos tumorales in vivo preclínicos permitió aumentar la eficacia antitumoral. Los anticuerpos neutralizantes siguen siendo una preocupación para las inmunoterapias oncolíticas. Sin embargo, el uso de adaptadores biespecíficos para reorientar los anticuerpos neutralizantes antivirales puede ofrecer un enfoque atractivo para aumentar la eficacia de la terapia oncolítica contra adenovirus . Se ha informado que el recubrimiento de adenovirus oncolíticos con derivados tumorales permite la administración exitosa de partículas en el tumor con respuestas antitumorales potentes .

Programa de Acceso a Terapia Avanzada (ATAP)

Entre 2007 y 2012, 290 pacientes de cáncer avanzado fueron tratados con 10 virus oncolíticos diferentes (Tabla 4), con un total de 821 tratamientos. Se ha publicado un seguimiento a largo plazo de estos pacientes . Los tratamientos se administraron en el contexto de un programa de tratamiento individualizado bajo la directiva de Terapias Avanzadas de la UE . Aunque se observaron muchas respuestas objetivas, no se pueden extraer conclusiones definitivas sobre el beneficio de la supervivencia global, ya que no se disponía de un grupo de control fiable. Sin embargo, algunos análisis de casos y controles realizados sugieren un beneficio en la supervivencia .

Si bien se tuvieron en cuenta las limitaciones de los datos no aleatorizados, surgieron algunos hallazgos interesantes . Una de las observaciones más importantes fue que todos los virus administrados parecían bastante seguros en pacientes con cáncer avanzado. Se observó una buena tolerabilidad en diferentes virus de serotipos, incluidas varias modificaciones de la cápside, y diferentes dispositivos de armado inmunológico (p. ej., GMCSF o CD40L). La administración concomitante de dosis bajas de ciclofosfamida y temozolomida también fue bien tolerada . El primero se utilizó para reducir las células T reguladoras. Este último tenía como objetivo aumentar la inducción de la autofagia en células cancerosas infectadas, ya que parece ser un importante mediador de la muerte celular oncolítica. Además, la replicación del virus podría verse incrementada por el bloqueo concomitante de los canales de calcio . No se observaron muertes de pacientes relacionadas con el tratamiento . Se observaron síntomas típicos de tipo gripal, como fiebre y fatiga, en la mayoría de los pacientes pocos días después del tratamiento. Estos hallazgos se confirmaron en múltiples ensayos clínicos posteriores . Los síntomas parecidos a la gripe y la fiebre podrían reducirse de manera efectiva con paracetamol (paracetamol).

Entrega sistémica del virus oncolítico

Los estudios de biodistribución realizados con adenovirus en roedores no son fiables, ya que la mayoría de los animales carecen de receptores de entrada o su distribución de órganos es diferente de la de los humanos. De los pacientes de ATAP, hemos podido recopilar información importante sobre la biodistribución de virus en humanos . Muchos seres humanos tienen anticuerpos neutralizantes contra diferentes serotipos de adenovirus, aunque a menudo con títulos basales bajos . Sin embargo, como se administran cientos de miles de millones de virus en un tratamiento típico, los anticuerpos preexistentes pueden ser incapaces de bloquear completamente la administración intravenosa. En tratamientos intravenosos posteriores con el mismo serotipo, la situación es más confusa, que es una de las razones por las que la administración intratumoral se usa comúnmente con virus oncolíticos. Cabe destacar que se ha propuesto que la inmunidad antiviral ayuda a generar inmunidad antitumoral .

Se ha establecido en humanos que el adenovirus es capaz de viajar a través de la sangre a metástasis a pesar de los anticuerpos neutralizantes . Para algunos virus, el mecanismo parece estar relacionado con la unión a las células sanguíneas . Curiosamente, los adenovirus en la sangre (datos qPCR) se encontraron con mayor frecuencia a partir de coágulos de sangre, mientras que algunos pacientes tenían una cantidad significativa de virus en el compartimiento sérico . También la respuesta de anticuerpos del paciente de cáncer varió . Las respuestas al tratamiento o la supervivencia prolongada se observan independientemente de los títulos de anticuerpos neutralizantes, aunque se debe tener en cuenta que la mayoría de los pacientes fueron tratados por vía intratumoral .

Curiosamente, tratamos a siete pacientes con adenovirus del serotipo 3 utilizando solo administración intravenosa. Se observaron signos que sugerían la replicación del virus, incluidos títulos de virus prolongados y/o en aumento en la sangre. Esto también se observó en pacientes que tenían anticuerpos preexistentes contra el virus. Además, 5 de los 6 pacientes evaluables mostraron signos de posible beneficio. Estos datos indican que los virus podrían entrar en los tumores también por vía intravenosa . Esto se confirmó más tarde en un estudio de autopsia en el que se demostró que los tumores no inyectados tenían adenovirus oncolítico .Virus

que ya han recibido la aprobación reglamentaria para el tratamiento del cáncer

Desde un punto de vista clínico, el uso de virus para el tratamiento del cáncer en la era moderna está en su infancia. Inicialmente, se utilizaron virus de tipo salvaje, pero este enfoque podría dar lugar a eventos adversos causados por la replicación del virus en tejidos normales. Sin embargo , Rigvir (un virus ECO-7), un picornavirus oncolítico con cierta selectividad tumoral innata, fue el primer producto de viroterapia oncolítica aprobado para el cáncer en 2004 en Letonia y más tarde en algunos otros países. El segundo virus oncolítico fue diseñado racionalmente para la selectividad tumoral. Llamado H101 (Oncorina), este adenovirus se ha utilizado en China desde 2005 para el tratamiento de tumores sólidos . Cabe destacar que ambos virus carecen de dispositivos de armado.

El reconocimiento de que la reutilización del sistema inmunitario para ejercer funciones antitumorales podría proporcionar un enfoque prometedor para tratar el cáncer permitió a los científicos emplear las capacidades inmunológicas de los virus oncolíticos . Por ejemplo, la adición de transgenes inmunológicos como el GMCSF ha sido un enfoque popular. Talimogén laherparepvec (también conocido como T-vec, Imlygic®) es un virus del herpes simple-1 que codifica para GMCSF, y fue uno de los primeros virus oncolíticos diseñados para proporcionar un impulso inmunológico. Su aplicación clínica condujo finalmente a un ensayo clínico aleatorizado de fase III (OPTiM). En este ensayo, los pacientes con melanoma irresecable en estadio IIIB/C y IV metastásico que recibieron T-vec intratumoral tuvieron una tasa de respuesta duradera de 19,3%, de la cual más de 80% fueron respuestas completas . El hecho de que la administración subcutánea de GM-CSF ofreciera una eficacia inferior (tasa de respuesta duradera del 1,4%, respuesta completa del 0,7%) llevó a la aprobación de la Administración de Alimentos y Medicamentos (FDA) en 2015, seguida de la Agencia Europea de Medicamentos (EMA) .

Esta aprobación histórica en los países occidentales alentó el optimismo en la comunidad médica para continuar desarrollando y mejorando los virus oncolíticos para la terapia del cáncer, incluidos los adenovirus. Posteriormente, en una población de pacientes similar, el pembrolizumab se combinó con el virus, lo que dio lugar a respuestas en el 62% de los pacientes, de los cuales el 33% fueron completos. Como era de esperar, se observó una alta presencia de infiltración de células T citotóxicas en los tumores después del tratamiento . Un ensayo clínico reciente de fase II en pacientes con melanoma avanzado demostró que el T-vec aumentó la tasa de respuesta de ipilimumab en comparación con ipilimumab solo (38 frente a 18%, respectivamente) . Cabe destacar que , a diferencia de las combinaciones de inhibidores de puntos de control, los efectos adversos no se combinaron. Esto sugiere que los virus oncolíticos se pueden combinar con la inhibición de puntos de control sin una disminución problemática de la seguridad.

Ensayos de adenovirus oncolíticos

En el momento de escribir esta revisión (marzo de 2020), hicimos una búsqueda en clinicaltrials.org, dando como resultado 101 resultados de ensayos. Limitando la búsqueda a los ensayos de fase I–II de» adenovirus oncolítico», obtuvimos 41 resultados; de estos, se completaron 10 y se reclutaron 15. Se utilizaron dieciséis virus oncolíticos diferentes en estos ensayos completados o de reclutamiento. No se encontraron ensayos clínicos de fase III activos. Curiosamente, 6 de los 16 virus se han publicado recientemente, durante 2019-2020, lo que indica un creciente interés y fondos disponibles para los ensayos de adenovirus oncolíticos (Tabla 5).

Uso de virus oncolíticos en neoplasias hematológicas malignas

A principios del siglo pasado se observaron regresiones hematológicas del cáncer después de la infección por virus . Cabe destacar que la evaluación de la respuesta fue posible para las neoplasias malignas hematológicas, mediante microscopía y conteo celular, mientras que esto no era cierto para la mayoría de los tumores sólidos en ese momento. Esto podría haber causado una sobrerrepresentación del cáncer hematológico en la literatura temprana, debido a un sesgo observacional. Sin embargo, no se puede negar que muchos informes sugirieron regresión de tumores hematológicos después de infecciones virales. Como tal, hay una fuerte justificación para creer que los virus oncolíticos podrían usarse también en neoplasias hematológicas malignas. Sin embargo, no todos los virus son adecuados para el tratamiento de tumores de células sanguíneas. Por ejemplo, el adenovirus no parece ser capaz de lisar los glóbulos blancos .

De acuerdo con publicaciones recientes, el creciente interés hacia los virus oncolíticos está presente también en el campo hematológico, ya que varios virus están siendo estudiados en entornos preclínicos . Sin embargo, solo se han publicado unos pocos ensayos. Una búsqueda de clinicaltrials.gov no se revelaron resultados de ensayos sobre «neoplasia hematológica» y «virus oncolíticos» (marzo de 2020). Sin embargo, una búsqueda de «mieloma múltiple» y «virus oncolíticos» encontró dos estudios.

Para concluir, hasta la fecha, se han realizado pocos ensayos con virus oncolíticos en cánceres hematológicos. Algunos esfuerzos notables incluyen ensayos de fase temprana con virus de reovirus , sarampión y estomatitis vesicular (VSV) en mieloma múltiple . El ensayo currently recruiting VSV (NCT03017820) también incluye pacientes con leucemia mieloide aguda recidivante y linfoma de células T. No se encontraron ensayos hematológicos con adenovirus oncolítico.

Limitaciones y nuevas estrategias para mejorar la eficacia de los virus oncolíticos

El armado con citoquinas inmunoestimuladoras ha sido un método popular para generar sinergia inmunológica con los efectos de la oncolisis. El beneficio clínico de este enfoque se observó en el ensayo de fase III de OPTiM, en el que 1 de cada 6 pacientes logró respuestas completas con el virus oncolítico talimogén laherparepvec. No se alcanzó la mediana de duración de estas respuestas completas en el grupo de virus y 8 de cada 9 pacientes sobrevivieron más de 5 años .

La combinación de virus oncolíticos con inhibición de puntos de control activadores de células T puede mejorar la eficacia antitumoral de la terapia con adenovirus oncolíticos. Especialmente los tumores con poca cantidad de células inmunológicas,»tumores fríos», pueden ser activados de manera eficiente por adenovirus oncolíticos. Esto hace que los tumores estén «calientes» y promueve los efectos de los inhibidores de puntos de control . Se ha presentado una prueba de concepto clínica de la eficacia de la combinación de virus oncolíticos con inhibidores de puntos de control . En un estudio aleatorizado de fase II (n = 198), se combinó un inhibidor de punto de control (ipilimumab) con el virus oncolítico talimogén laherparepvec, mostrando respuestas objetivas en el 39% de los pacientes, en comparación con el 18% en el grupo de solo inhibidores de punto de control .

Además del melanoma, publicaciones recientes sugieren actividad clínica también en otros cánceres, como el sarcoma metastásico, en el que la misma combinación produjo una tasa de respuesta objetiva de 30% en un ensayo de un solo grupo . Además, el perfil de seguridad de estos tratamientos ha sido bueno y los virus oncolíticos no parecen aumentar la tasa de efectos adversos graves.

Aunque estas combinaciones parecen producir un aumento de la potencia y beneficios a largo plazo para algunos pacientes, no todos se benefician, y claramente hay un papel para una mejora adicional. Combinar quimioterapia o radioterapia de manera racional para mejorar los beneficios del tratamiento, e incluso estas terapias convencionales parecen tener un componente inmunológico . Sin embargo, las pruebas clínicas claras en apoyo de este enfoque son actualmente limitadas.

Combinar otras terapias, como la terapia celular adoptiva o las terapias dirigidas, también podría resultar en mejores tratamientos. Sin embargo, todavía nos falta mucha información sobre los efectos inmunitarios en tumores individuales. Esta insuficiencia de conocimientos hace que sea difícil entender qué pacientes se beneficiarían más de qué tipo de combinaciones de tratamiento. Este podría ser el mayor desafío en el campo en este momento. El diseño clásico de los ensayos no es adecuado para comprender los mecanismos a nivel individual de tumor y paciente.

Estudios de TILT-123

Un tratamiento ideal para el cáncer debe ser tan bueno que la mayoría de los pacientes se beneficiarían claramente, mientras que los efectos secundarios deberían ser tolerables. Nuestra propia contribución a esta búsqueda es un nuevo adenovirus oncolítico, diseñado específicamente con las células T en mente. Ad5/3-E2F-D24-hTNFa-IRES-hIL2 (TILT-123) se basa en el serotipo 5 de adenovirus, bien conocido y seguro, pero su perilla de fibra se ha cambiado a una perilla de serotipo 3 para mejorar la penetrancia en las células tumorales . La replicación del virus se limita estrictamente a las células cancerosas mediante un control dual (promotor E2F y eliminación D24) y la potencia del virus se optimiza mediante dos transgenes, que se seleccionaron de manera basada en datos . Los adenovirus quiméricos 5/3 también representan el mejor estimulador nativo de células T, entre los adenovirus oncolíticos clínicamente relevantes .

La combinación que surgió como el mejor enfoque para reclutar y activar células T fue la interleucina-2 (IL-2) y el factor de necrosis tumoral alfa (TNFa) . La IL – 2 es necesaria para el crecimiento y la supervivencia de las células T y el TNFa es un potente inductor del tráfico de células T y de la apoptosis tumoral . En modelos preclínicos , la administración de adenovirus codificantes de citocinas aumentó la eficacia antitumoral de tres formas de terapia adoptiva de células T: células T diseñadas con receptores de células T (TCR), terapia de células T CAR y terapia de linfocitos con infiltración tumoral (TIL).

Este resultado fue el resultado de lo siguiente: (1) mejora de la infiltración de células transferidas inducida por el TNFa, (2) mejora de la actividad de las células T citotóxicas inducidas por la IL-2, y (3) disminución general de subconjuntos inmunosupresores, incluidos los linfocitos T reguladores (Tregs), las MDSC y los macrófagos M2 en el microambiente tumoral . Los hámsteres con tumores pancreáticos tratados con TILT-123 mostraron signos de una mejor eficacia antitumoral en comparación con los animales que recibieron terapia TIL o TILT-123 solo . La combinación de adenovirus codificantes de IL-2 y TNFa y terapia anti-PD-1 también fomentó una supervivencia de 100% a largo plazo en modelos preclínicos con un modelo de tumor de melanoma .

Otros estudios con el virus demostraron el efecto abscopal en tumores no inyectados, mostrando la naturaleza sistémica de la respuesta inmunitaria generada por el tratamiento local . Además, la terapia con TILT-123 en animales tratados con TIL demostró inmunidad protectora frente al re-desafío tumoral . Es importante destacar que estos datos demuestran el potencial de TILT-123 para afinar y superar los desafíos de la terapia celular adoptiva basada en células T. El primer ensayo con este adenovirus oncolítico avanzado está en curso (NCT04217473).