Experiencia y propuesta de investigación para la generación de mAbs para tratamiento de cáncer.

El cáncer constituye la principal causa de muerte a nivel global, a pesar del avance significativamente en el desarrollo de nuevos fármacos y tratamientos. El conocimiento de la respuesta inmune anti tumoral, y de los mecanismos evasivos de la inmunidad generados por las células tumorales permiten seleccionar nuevas moléculas como blancos terapéuticos utilizados por nuevos mAbs. En este sentido, la activación de células de la inmunidad innata como células naturalmente asesinas (NK del ingles natural killer) cumplen un rol central en la eliminación temprana de células neoplásicas. Las células NK se pueden activar y cumplir su rol citotóxico y de liberación de citoquínas mediante la activación del receptor de activación NKG2D mediante la unión a sus ligandos. Uno de ellos es la molécula MICA, la cual es polimórfica y codifica diferentes variantes proteicas. MICA se sobreexpresa en la membrana de células tumorales y de este modo activa a la célula NK a través del receptor NKG2D para desencadenar su respuesta citotóxica. Sin embargo, el tumor desarrolla mecanismos de evasión inmune que conllevan a la liberación de la proteína MICA soluble, la cual tiene la capacidad de inducir a la baja al receptor NKG2D en la NK y evitar la interacción de MICA en membrana de la célula tumoral. En consecuencia, las células NK no reconocen a la  célula tumoral para su destrucción y éstas proliferan descontroladamente generando un tumor cancerígeno. Estos antecedentes convierten a la molécula en un blanco terapéutico en oncología. 

El objetivo del laboratorio es desarrollar un anticuerpo completamente humano monoespecífico y/o biespecífico anti MICA con potencial capacidad de convertirse en fármaco para tratar tumores que expresan MICA. 

Para ello, previamente se han estudiado diferentes aspectos del blanco terapéutico MICA que son relevantes a considerar para la optimización del desarrollo del anticuerpo.  Entre ellos se ha analizado: 1) la expresión de MICA a nivel transcripcional y proteico en diferentes líneas celulares tumorales (melanoma, próstata, gástricas) y en tejido de pacientes con cáncer gástrico, en los cuales también se ha evaluado la expresión de la forma soluble de MICA incluso en vesículas extracelulares (EVs); 2) la regulación de la expresión de MICA en célula tumorales mediante la citoquina inmunoreguladora IL-10, STAT3 vía STA21 y la bacteria H. pylori, la que aumenta la expresión de MICA y 3) la identificación de polimorfismos de MICA asociado a la susceptibilidad de desarrollar cáncer gástrico: información útil a considerar incluso para personalizar las terapias dirigidas a MICA.

Desde un punto de vista biotecnológico, se han generado genotecas de cadenas simples de regiones variables de anticuerpos humanos denominados scFv o mini anticuerpos expresados en fagos y dirigidos contra residuos de aminoacídos de la proteína MICA que intervienen en la unión con NKG2D. Estos constituyen herramientas para el actual desarrollo del anticuerpo Anti-MICA completamente humano (AcHu-αMICA) (solicitud patente INAPI 3503-2017). Este anticuerpo se une especificamente a MICA presente en células tumorales de adenocarcinoma gástrico, así como a moléculas adheridas en fase sólida en placas de microtitulación o inmunopresipitación. Además, inhibe la unión entre MICA y NKG2D recombinantes mediante ensayos ELISA. Actualmente, en colaboración con el Dr. Zapata se están realizando análisis in sílico y verificación mediante ensayos in vitro para la generación de mutantes del anticuerpo que aumenten la afinidad. Además, en colaboración con la Dra. Altamirano se están generando y estandarizando sistemas de generación de clones productores de mAb. Complementario a la producción de mAb, se ha descrito un promotor optimizado para la expresión de proteínas en células CHO (patente WO2018000105A1) y un protocolo optimizado para la producción de minianticuerpos en bactería E. coli

Finalmente, el potencial mecanismo de acción que se busca con el AcHu-αMICA por una parte es neutralizar a MICA soluble y por otra es unirse a MICA expresado en la membrana de células tumorales para activar a las células NK a través de la unión de la región carboxi terminal del anticuerpo a un receptor de activación específico (CD16) e inducir lisis de las células tumorales (Citotoxicidad dependiente de anticuerpos o ADCC). En síntesis, se espera que la neutralización del antígeno MICA revierta la inactivación de las células NK, dejando así a NKG2D disponible para unir a otros de sus ligandos que también se expresan en la membrana de células tumorales, y adicionalmente las células NK se activen a través del receptor de región Fc de anticuerpos, induciendo por ambas vias la muerte celular.