Las investigaciones del Laboratorio de Terapia Molecular y Celular se dividen en 3 grandes áreas complementarias:
Dr. Eduardo Cafferata, Dra. María Verónica López, Dra. Daniela R. Maccio, Biol. Diego Viale y Dr. Osvaldo Podhajcer
Estamos desarrollando diversos proyectos de terapia génica para el tratamiento del cáncer, basado en el uso de un virus (Adenovirus), que habitualmente suele provocar resfríos, pero que modificado genéticamente, puede ser usado como “vehículos” para transferir genes terapéuticos.
¿De qué manera podemos modificar genéticamente un Adenovirus para transformarlo en un arma letal, por ejemplo, contra el cáncer de colon?
En una primera instancia “modificamos” el material genético del virus de modo tal que éste sea capaz de matar a las células cancerosas de colon y no afecte las normales. Para ello modificamos los genes que el virus usa para multiplicarse, con el fin de evitar que lo haga en células normales.
Para ello introdujimos en el virus, un segmento de gen llamado “promotor”. Este promotor permite regular la actividad de cualquier gen. Si seleccionamos un promotor que provenga de una célula cancerosa entonces se verá actividad sólo en la célula maligna. Si lo que está regulando el promotor es la multiplicación del virus y la actividad de un gen terapéutico, entonces tendremos multiplicación viral y actividad del gen terapéutico sólo en la célula cancerosa y no en la normal.
Para demostrar que esto es cierto, seleccionamos un promotor nunca antes utilizado pero que teníamos la certeza de que sería muy activo en células de cáncer de colon y lo pusimos a regular la multiplicación viral. Cultivamos el nuevo virus con células de cáncer de colon, células normales de colon y otro tipo de células de diversos orígenes. Este virus fue capaz de matar a las células de cáncer de colon en ensayos “in vitro” en alrededor de 48-72 hs. Tanto en las células cancerosas y otro tipo, como las células normales, no fueron sensibles al virus.
Luego de conformar la efectividad y especificidad del virus “in vitro” decidimos abordar el objetivo de obtener resultados “in vivo” en animales de laboratorio. Ello requiere la “puesta a punto” de diferentes parámetros: dosis, vía de administración, localización del tumor.
En estudios realizados sobre los animales de laboratorio, pudimos ver que el virus que modificamos genéticamente fue capaz de eliminar, tumores primarios de colon. Más aún, fue posible combinarlo con la quimioterapia que se usa en el tratamiento del cáncer de colon. Por otro lado, este virus fue también capaz de eliminar metástasis hepática y cáncer de colon y restablecer los parámetros bioquímicas alterados, demostrando la ausencia de hepatotoxicidad asociada al tratamiento. En esta etapa estamos intentando avanzar hacia la concreción de un ensayo pre-clínico de toxicidad y de biodistribución, etapa absolutamente imprescindible para llegar al tratamiento en seres humanos. Sin embargo esto no termina aquí, ya que simultáneamente queremos dotar a estos agentes terapéuticos de mayor potencia y especificidad.
En paralelo a estos estudios, desarrollamos otros aspectos que permitieron dotar a estos virus de una mayor potencia y selectividad. Para ello modificamos el exterior del virus para que éste “se encuentre” únicamente con las células cancerosas de colon y “evite” células normales. Lo queremos hacer más potente y para ello le incorporamos a su dotación genética, algunos genes terapéuticos. Finalmente queremos que ataquen a todas las células cancerosas incluso si éstas tienen ligeras diferencias entre sí. Para ello, estamos produciendo “promotores combinados” de modo tal que los virus sean activos contra todas las células cancerosas, incluso si éstas son ligeramente diferentes entre sí.
En ese camino el empleo de un grupo importante de proteínas entre las que se encuentran las interleuquinas o IL (“mensajeros químicos” que actúan sobre los glóbulos blancos) han arrojado resultados positivos.
Primero comprobamos que la IL-12 posee mayor potencia antitumoral y antimetastásica pero su excesiva toxicidad, unida a los modestos resultados alcanzados en ensayos clínicos, habían reducido nuestra expectativa en cuanto a su empleo terapéutico. Por otra parte, observamos que la IL-10 tiene actividades contradictoras y se presume que reprime la respuesta inmunológica, razón por la cual no obteníamos ningún resultado.
Luego de efectuar numerosos ensayos tratando de combinar diferentes proporciones de ambas interleuquinas, comprobamos que la administración conjunta de IL10 e IL12 producían un efecto sinérgico o potenciado.
Estudios “in vivo” realizados en animales de laboratorio permitieron demostrar que el tratamiento de ratones portadores de tumores de colon o de mamas con una vacuna genética que contiene la combinación de las interleuquinas 10 y 12 (IL-10 e IL-12) introdujo el rechazo del tumor en el 50 al 70% de los ratones inmunizados.
La vacuna incluso también resultó efectiva contra la metástasis de pulmón en ambos tipos de tumores, lo que permite concluir que el organismo desarrolló una memoria inmunológica que lo defiende de futuros ataques de tumor.
Pensamos que la suma de estos esfuerzos nos permitirá obtener una vacuna terapéutica altamente efectiva para combatir el cáncer, un flagelo que afecta a millones de personas en el mundo.
Los seres vivos, animales, vegetales y humanos están formados por una o más diminutas partículas que llamamos células.
Cada una de éstas tiene vida propia, es decir, que pueden respirar, alimentarse, reproducirse o morir. Cuando varias células se unen para cumplir una misma función, conforman el tejido del cuerpo. Así, algunas forman el tejido sanguíneo, otras el tejido óseo y así sucesivamente.
Dentro de cada una de estas células hay un sector destinado a guardar el código de instrucciones que determinarán durante toda su vida las características de estas células, es decir, su aspecto y sus funciones.
Cada una de estas instrucciones se denomina gen. El conjunto de estos genes se llama código genético.
Los humanos estamos formados por millones de células que tienen encerrados dentro de ellas el mismo código genético para cada ser humano. Todas las células de una misma persona responden a un código idéntico; por eso, ese código es diferente en cada ser humano.
Dado que hablamos de la unión y participación de millones de células dentro de un mismo individuo y todas obedeciendo a un mismo código genético, es lógico que la ley de las probabilidades pueda determinar una cantidad enorme de errores o células cuyos códigos simplemente “se equivocan” y producen cambios no deseados, fuera del programa.
El organismo tiene un sistema natural de alarma y defensa que elimina a esas células “desobedientes”.
Pero en el caso del cáncer ocurre que alguna célula altera el código por el cual se le ha ordenado multiplicarse y lo hace de tal modo que decide producirse en una total anarquía, es decir, sin control.
Por alguna razón, determinados organismos no logran individualizar y atacar a esas células rebeldes y éstas se desarrollan a su antojo invadiendo el tejido de células que lo circundan. La mayoría logra defenderse de estos errores, pero quienes no lo hacen, contraen cáncer.
Detectando temprano la presencia de este foco “desobediente” existen terapias adecuadas para extirpar o eliminar ese sector, volviendo todo a la normalidad. Cuando ello no es posible, esas células que denominamos cancerosas continúan su crecimiento desmedido y su desorden es tal que, no sólo modifican su sistema de reproducción sino que llegan a modificar sus propias instrucciones según las cuales deberían pertenecer para siempre a un mismo tipo de tejido. Las células cancerosas desobedecen tanto sus códigos que, luego de un período en que el organismo no logra controlarlas, deciden viajar e instalarse en otro tipo de tejido. Cambian de equipo hasta tal punto que se integran al nuevo tejido y lo invaden. A este proceso lo llamamos metástasis.
A diferencia de la cirugía, la quimioterapia o la radioterapia, una de las formas mas promisorias de la Terapia Génica, consiste en intentar que el propio organismo reconozca y aniquile aquellas células “desobedientes” que por algún motivo no logro eliminar naturalmente.
