¿Qué células cancerosas son detectadas por el sistema inmune y cuáles no?

La lógica dictaría eso

  • Las células cancerosas deberían expresar neoantígenos , una consecuencia de volverse cancerosos al acumular mutaciones.
  • Al ser diferentes de los expresados ​​por las células normales, los neoantígenos del cáncer deben ser detectados por el sistema inmune.

Sin embargo, el sistema inmune que detecta el cáncer es solo una parte de la historia. Obviamente, lo que sucede a continuación es mucho más consecuente y requiere considerar la relación general entre el sistema inmune y el cáncer. Una vez detectado, ¿el sistema inmune ataca, promueve o ignora el cáncer? Como corresponde a un problema biológico tan complejo, los datos experimentales y de observación respaldan los tres roles. Específicamente, hay datos que sugieren que casi todos los tipos de células del sistema inmune que se encuentran dentro de un tumor son capaces de promover o inhibir el crecimiento tumoral, mientras que también hay evidencia que sugiere ignorancia. Promover, inhibir e ignorar son palabras interpretativas con las dos primeras presuponiendo detección. También implican que un tumor podría subvertir o evadir con éxito las respuestas inmunes. Para percibir el orden debajo de este aparente caos, debemos considerar las teorías que se han propuesto para explicar las interacciones entre el sistema inmunitario y el cáncer.

Si el sistema inmune detecta rutinariamente células cancerosas y el resultado es la eliminación del tumor, las tasas de cáncer deberían ser sensiblemente diferentes entre inmunocompetentes e inmunodeficientes . Que tal diferencia debería existir, y de hecho existiría, es la base de la teoría de la Vigilancia Inmunológica: el sistema inmunitario en un cuerpo inmunocompetente patrulla activamente y elimina los tumores a medida que surgen. Frank Macfarlane Burnet – Wikipedia en 1957 y Lewis Thomas – Wikipedia en 1959 argumentó persuasivamente por qué la vigilancia del cáncer debería ser una función inherente del sistema inmune.

En la década de 1950, cuando se estaba formando la idea ahora familiar de que el cáncer podría ser el resultado de mutaciones, Burnet argumentó que esto (1)

‘… da como resultado una ventaja de supervivencia diferencial para los descendientes de la célula mutante en comparación con los descendientes de células normales … la mutación somática en animales superiores no tiene importancia a menos que produzca la pérdida o el cambio de alguna cualidad que la libera en parte de el control normal de su capacidad de reproducción. ‘

Burnet luego siguió este pensamiento hasta su conclusión lógica, que las células cancerosas que adquieren tales mutaciones a su vez, de hecho deberían desencadenar respuestas inmunes (2, énfasis mío),

“No es en absoluto inconcebible que se desarrollen pequeñas acumulaciones de células tumorales y, debido a su posesión de nuevas potencialidades antigénicas, provoquen una reacción inmunológica efectiva, con regresión del tumor y sin indicios clínicos de su existencia”.

Unos años más tarde, en 1959, Lewis Thomas – Wikipedia argumentó la necesidad de ir más allá de la inmunovigilancia del cáncer, atribuyendo la propia evolución de la inmunidad adaptativa a la necesidad de prevenir la neoplasia (formación de cáncer), afirmando (3)

‘… (Entre) funciones que saltan a la mente … Una tiene que ver con el requisito universal de organismos multicelulares para preservar la uniformidad del tipo de célula y evitar que las células mutantes colonicen y florezcan. Esto puede ser un peligro real, si podemos juzgar desde la disposición de las células bacterianas a someterse a mutación, o las extrañas formas celulares de apariencia maligna que se desarrollan y multiplican, y crecen y reemplazan, las células epiteliales normales en cultivos de tejidos. Quizás, en resumen, el fenómeno del rechazo del homoinjerto resultará ser un mecanismo primario para la defensa natural contra la neoplasia. Las numerosas analogías entre esta reacción y la destrucción inducida inmunológicamente de tumores experimentales (o su preservación prolongada después de inundar a un animal con antígeno tumoral) son consistentes con esta línea de especulación “.

El problema es que los datos experimentales para las diferencias en las tasas de cáncer y la frecuencia entre los inmunocompetentes y los inmunodeficientes siguen siendo poco concluyentes, con diferentes estudios que proporcionan datos que lo respaldan o invalidan.

  • En 1974 Osias Stutman publicó un estudio (4) que refutó la idea de inmunosurveillance del cáncer, encontrando que los ratones inmunocompetentes e inmunodeficientes eran igualmente susceptibles (sin diferencia en la frecuencia y frecuencia del sarcoma) a inducidos químicamente (con el carcinógeno químico, 3-metilcolantreno) tumores. Este estudio sigue siendo un obstáculo para la teoría de la inmunovigilancia.
  • En 1983 Thierry Boon – Wikipedia y sus colegas demostraron usando un modelo de cáncer de ratón (mastocitoma P815) que los tumores parecen estar bajo control inmunológico activo ya que su crecimiento, “escape”, parecía coincidir con la expresión de antígenos perdidos por los “escapados” (5). Este estudio revivió el interés en la inmunovigilancia.
  • Estudios en 2001 (6) y 2007 (7) por Robert D. Schreiber – Wikipedia y sus colegas se convirtieron en una gran influencia para colocar la idea de la inmunovigilancia del cáncer sobre una base más firme, aunque de manera interesante la diferencia de resultados entre estos estudios y Stutman de 1974 la observación permanece sin resolver hasta la fecha (8).

Los datos de los grupos Boone y Schreiber no solo revivieron la idea de la inmuno vigilancia del cáncer sino que también proporcionaron la base para Immunoediting – Wikipedia , que sostiene que las tres etapas del crecimiento del tumor frente al sistema inmune son expansión , equilibrio y escape (ver abajo desde 9). En pocas palabras, la idea de inmunoeditación sostiene que el tumor inicialmente se desarrolla (expansión), finalmente llega a la atención del sistema inmune (saludable) que lo ataca, la interacción entre ambos es dinámica, lo que lleva a la eliminación del tumor o lo que parece ser una distensión con el tumor en estado latente (equilibrio) pero finalmente el tumor inactivo se rompe, habiendo sufrido más mutaciones durante la latencia para escapar de las respuestas inmunes efectivas que podrían eliminarlo (escape).

La realidad es que todavía no tenemos pruebas objetivas para cuantificar un sistema inmune saludable. Tal sistema, en teoría, no solo trataría eficazmente las infecciones, sino que también evitaría las alergias, las autoinmunidades y los trastornos inflamatorios crónicos, al mismo tiempo que eliminaría silenciosamente los tumores a medida que surgieran. Millones de diagnósticos anuales de cáncer en personas con o sin estas otras dolencias solo sirven para subrayar que todavía no tenemos medidas objetivas para un funcionamiento saludable del sistema inmunológico. Si lo hiciéramos, los cánceres no serían rutinariamente diagnosticados solo cuando se volvieran clínicamente evidentes. En cambio, podríamos reinventar preventivamente los sistemas inmunes que mostraban signos de ser susceptibles a la subversión o la evasión de los tumores. En otras palabras, el inmunocompetente aparentemente puede o no ser inmunosuficiente .

Sin embargo, aunque diagnosticar preventivamente y restablecer la función inmune a una salud óptima sigue siendo una proposición teórica, no la realidad, no hay duda hoy de que el concepto de inmunosurveillance del cáncer ha cerrado el círculo con la inmunoterapia del cáncer. Wikipedia se está convirtiendo en un objetivo más realista que nunca. Después de todo, dicha inmunoterapia asume implícitamente que el sistema inmune es inherentemente capaz de detectar y eliminar efectivamente los tumores, aunque una habilidad inherente que de alguna manera se ha torcido.

Bibliografía

1. Burnet, Macfarlane. “Cáncer: un enfoque biológico: I. Los procesos de control. II. La importancia de la mutación somática”. Revista médica británica 1.5022 (1957): 779. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc…

2. BURNET, M. “Cáncer: un enfoque biológico.” III. Virus asociados con condiciones neoplásicas. “IV. Aplicaciones prácticas”. Diario médico británico 1.5023 (1957): 841-847. http://europepmc.org/backend/ptp…

3. Lawrence, H. Sherwood, ed. Aspectos celulares y humorales de los estados hipersensibles, Paper Symp, N Y. Cassell, 1959.

4. Stutman, Osias. “Desarrollo tumoral después de 3-metilcolantreno en ratones desnudos atímicos inmunológicamente deficientes”. Science 183.4124 (1974): 534-536.

5. Uyttenhove, Catherine, Janet Maryanski y Thierry Boon. “El escape del mastocitoma P815 de ratón después de un rechazo casi completo se debe a variantes de pérdida de antígeno en lugar de inmunosupresión”. Journal of Experimental Medicine 157.3 (1983): 1040-1052. http://jem.rupress.org/content/j…

6. Shankaran, Vijay, y col. “Los gamma y los linfocitos IFN evitan el desarrollo de tumores primarios y dan forma a la inmunogenicidad tumoral”. Nature 410.6832 (2001): 1107.

7. Koebel, CM, y col. “La inmunidad adaptativa mantiene el cáncer oculto en un estado de equilibrio”. Nature 450.7171 (2007): 903-907. http: //www.cancer.cytoluminator….

8. Schreiber, TH y ER Podack. “Un análisis crítico de la controversia de la inmunovigilancia tumoral para los sarcomas inducidos por 3-MCA”. Revista británica de cáncer 101.3 (2009): 381. https: //pdfs.semanticscholar.org…

9. Yarchoan, Mark, et al. “Dirigir los neoantígenos para aumentar la inmunidad antitumoral”. Nature Reviews Cancer 17.4 (2017): 209-222.

El cáncer es astuto y hay muchas estrategias que emplean para esconderse del sistema inmune. El Dr. David Chan ha mencionado a continuación a través de la regulación PD1. Otro mecanismo común es la baja regulación de las moléculas MHC de clase I (MHCI) que hacen que las células cancerosas sean invisibles para todas las células inmunes. Si las células inmunes no pueden detectar o identificar las células cancerosas, entonces no son cazadas. Las moléculas de MHCI son necesarias en el cuerpo para el reconocimiento de células y células. Sin MHCI, la célula es invisible.

No en investigación médica, pero lea mucho sobre este tema. Según lo que he leído, el sistema inmune determina los cuerpos extraños de las autocélulas por los antígenos expresados ​​en la superficie de la célula. Si los antígenos que muestran las células cancerosas están lo suficientemente cerca de lo normal, el sistema inmunitario los ignorará. Esto es lo que hace que el cáncer sea tan difícil de controlar. Las células cancerosas son, después de todo, células normales que han mutado.

Las células cancerosas no detectadas por el sistema inmune son aquellas que se enmascaran. Una forma de que esto ocurra es a través de una vía que une las células cancerosas a las células T usando PD1 y PDL-1. Esto inactiva la célula T y no hay reconocimiento o estimulación inmune.

Los inhibidores del punto de control como nivolumab, pembrolizumab y atezolizumab desvinculan esta vía y dan como resultado la activación inmune y la destrucción del cáncer. Sin embargo, dado que estos tratamientos están activos solo una cuarta parte del tiempo en promedio, existen otras vías que deben ser importantes.

¿Cuál es la ciencia de la PD-1 y la inmunoterapia?