Hacia una Inmunización personalizada

Edna Solangely Nava Castro

Facultad de Ciencias de la Salud, Universidad Anáhuac México Campus Norte, Estado de México, México

Resumen

La concepción amplia de «persona» influye en cómo se comprende la «personalización» en medicina. Los avances en ciencias ómicas y tecnologías innovadoras permiten una medicina personalizada precisa basada en el genoma del paciente. El cáncer surge cuando las células sanas pierden el control y evaden al sistema inmunológico. Los neoantígenos, resultado de mutaciones durante la carcinogénesis, han impulsado la investigación de vacunas terapéuticas personalizadas. El desafío crítico radica en mapear con precisión el mutanoma del cáncer para seleccionar las mutaciones más adecuadas para el tratamiento. Estas vacunas presentan desafíos tecnológicos y financieros, pero podrían estimular respuestas efectoras de linfocitos T en el microambiente tumoral. 

Palabras clave: neoantígenos, vacuna, cáncer

Abstract

The broad conception of «person» influences how «personalization» is understood in medicine. Advances in omics sciences and innovative technologies enable precise personalized medicine based on the patient’s genome. Cancer arises when healthy cells lose control and evade the immune system. Neoantigens, resulting from mutations during carcinogenesis, have driven the research of personalized therapeutic vaccines. The critical challenge lies in accurately mapping the cancer mutanome to select the most suitable mutations for treatment. These vaccines pose technological and financial challenges but could stimulate T-cell effector responses in the tumor microenvironment.

Keywords: neoantigens, vaccine, cancer

Introducción

Según diversas definiciones, «persona» se refiere a un individuo humano desde diferentes perspectivas: física, sociológica y consciente. Esto abre una perspectiva filosófica que ve a la persona como un ser consciente, racional y moral. Además, desde una perspectiva sociológica, se considera a la persona en relación con su entorno cultural. El significado de «personalización» en medicina se ve influenciado por estas diversas interpretaciones, llevando a enfoques distintos en la participación del paciente en la toma de decisiones y en el proceso de atención médica.1

Gracias al desarrollo de las ciencias ómicas (como la genómica, transcriptómica, epigenética y metabolómica, que permiten el estudio molecular de los organismos) y a la implementación de tecnologías de vanguardia, la medicina personalizada ya es una realidad.2 Nuestra comprensión de los mecanismos de acción y los efectos en los procesos patológicos ha contribuido a sugerir estrategias para tratar, monitorear o prevenir enfermedades con mayor precisión.3

El Proyecto del Genoma Humano ha abierto la posibilidad de tratamientos personalizados basados en las características genómicas del paciente. Por su parte, la farmacogenómica ha llevado la personalización de la medicina a una nueva dimensión al utilizar el ADN del individuo para guiar los tratamientos.1

Neoantígenos y terapia personalizada

El cáncer se manifiesta cuando las células sanas pierden su capacidad de control; la capacidad del sistema inmunológico para distinguirlas disminuye, ya que se originan de células normales, lo que lleva a que las células de defensa crean que las células tumorales son componentes propios del organismo. Las células cancerosas evaden al sistema inmunológico mediante ocho procesos que incluyen: su proliferación, evasión de supresores del crecimiento, resistencia a la muerte celular, inmortalidad replicativa, angiogénesis, metástasis, metabolismo reprogramado y finalmente el escape de la destrucción por células inmunológicas.4

Se denomina neoantígeno a los antígenos aberrantes que durante la carcinogénesis se producen por una mutación en regiones codificantes y que al traducirse son presentados por el complejo de histocompatibilidad mayor (MHC).5 Dentro de su clasificación se encuentran los neoantígenos compartidos (antígenos mutados que son comunes en diferentes pacientes con cáncer) y los neoantígenos personalizados (mutaciones únicas que cambian de paciente a paciente); esto ha llamado la atención de los expertos en inmunoterapia y es por lo que para el tratamiento del cáncer se busca que las vacunas sean individualizadas.6

Las vacunas terapéuticas contra el cáncer han sido exhaustivamente investigadas. Este tipo de vacunas busca proporcionar una comprensión clara de la relevancia de los neoantígenos y su potencial para mejorar la eficacia de los tratamientos contra el cáncer, basándose en la identificación de mutaciones específicas en el genoma tumoral y generando respuestas inmunitarias especializadas en pacientes con cáncer avanzado; además, proponen el desarrollo de plataformas de vacunas que buscan objetivos de neoantígenos, como vacunas basadas en ARN, vacunas basadas en células maduras de dendritas y vacunas basadas en péptidos sintéticos.5,7

Potencial de las vacunas personalizadas para inmunoterapia contra el cáncer

Evidencias recientes muestran que además de los linfocitos TCD8+, los TCD4+ específicos de neoantígenos contribuyen a la inmunoterapia contra el cáncer, ocasionando que las vacunas tengan el potencial de coordinar respuestas del sistema inmunológico adaptativo e innato; sin embargo, uno de los desafíos críticos para las vacunas contra el cáncer personalizadas es mapear con precisión el mutanoma del cáncer para seleccionar las mutaciones más adecuadas para respuestas inmunitarias óptimas.6,7

Las vacunas basadas en neoantígenos son terapias tumorales individualizadas, dirigidas a múltiples antígenos únicos para cada paciente. Se identifican mediante secuenciación de exoma y ARN de biopsias tumorales, analizando mutaciones con algoritmos de predicción de epítopos de MHC clase I.8 Los neoantígenos seleccionados, específicos del tumor, poseen mayor inmunogenicidad al evitar la eliminación durante el desarrollo de la autotolerancia. Estas vacunas pueden abordar diversas mutaciones, incluyendo variantes de un solo nucleótido y cambios de marco, y clasificarse según su origen clonal o subclonal, influyendo en la inmunorreactividad.8-10

Los linfocitos T específicos de neoantígenos que infiltran el tumor, generados por la vacunación dirigida contra el cáncer, pueden estimular la producción de IFN-γ en el microambiente tumoral, relacionada con la regulación de la expresión de PD-1 en las células tumorales, previniendo una respuesta efectora y duradera de linfocitos T.11

Posibles desafíos actuales y futuros

Las predicciones precisas de neoantígenos y su presentación en el MHC son limitadas por la tecnología actual. La identificación de mutaciones para generar neoantígenos personalizados es un proceso técnica y financieramente exigente. La inmunización personalizada es costosa y no está disponible para todos los pacientes debido a la falta de recursos económicos y a los altos costos de investigación. La regulación presenta desafíos al establecer estándares de seguridad y al considerar estos tratamientos como experimentales.11,12

A pesar de que en la actualidad la investigación se ha enfocado principalmente en el ámbito del cáncer, es esencial reconocer que el campo de los neoantígenos y la inmunoterapia está experimentando un continuo proceso de evolución. A medida que la comprensión de la respuesta inmunológica y la identificación de neoantígenos avanzan, es plausible anticipar la aparición de nuevas aplicaciones en diversos campos médicos en el futuro. La versatilidad y el potencial de estos enfoques terapéuticos ofrecen la posibilidad de extender sus beneficios más allá del cáncer, abriendo oportunidades para su aplicación en otras áreas de la medicina.

Conclusión

La investigación sobre antígenos e inmunoterapia no solo redefine la comprensión del tratamiento contra el cáncer, sino que también despierta la capacidad de transformar la medicina en su conjunto. La importancia del desarrollo de vacunas personalizadas radica en el cambio de enfoque médico, en el que nos alejamos de tratamientos generalizados hacia estrategias individualizadas según las características moleculares de cada individuo.

El impacto de las investigaciones actuales en inmunización personalizada tiene repercusiones directas en la calidad de vida de los pacientes, ofreciendo la posibilidad de tratamientos más precisos, menos invasivos y mejorando las perspectivas de recuperación. La colaboración entre instituciones gubernamentales, médicas y científicas es crucial para seguir ampliando el descubrimiento de las aplicaciones de este tipo de terapias y obtener beneficios tangibles en la salud global.

Referencias

  1. Cesario A, D’Oria M, Bove F, Privitera G, Boškoski I, Pedicino D, et al. Personalized Clinical Phenotyping through Systems Medicine and Artificial Intelligence. J Pers Med. 2021;11(4).
  2. Moreira AG, Kamat D. Personalized Medicine. Pediatr Ann. 2022;51(10):e379-e80.
  3. Goetz LH, Schork NJ. Personalized medicine: motivation, challenges, and progress. Fertil Steril. 2018;109(6):952-63.
  4. Abbott M, Ustoyev Y. Cancer and the Immune System: The History and Background of Immunotherapy. Semin Oncol Nurs. 2019;35(5):150923.
  5. Linette GP, Carreno BM. Neoantigen Vaccines Pass the Immunogenicity Test. Trends Mol Med. 2017;23(10):869-71.
  6. Sahin U, Türeci Ö. Personalized vaccines for cancer immunotherapy. Science. 2018;359(6382):1355-60.
  7. Gouttefangeas C, Rammensee HG. Personalized cancer vaccines: adjuvants are important, too. Cancer Immunol Immunother. 2018;67(12):1911-8.
  8. Zhang Z, Lu M, Qin Y, Gao W, Tao L, Su W, et al. Neoantigen: A New Breakthrough in Tumor Immunotherapy. Front Immunol. 2021;12:672356.
  9. Shemesh CS, Hsu JC, Hosseini I, Shen BQ, Rotte A, Twomey P, et al. Personalized Cancer Vaccines: Clinical Landscape, Challenges, and Opportunities. Mol Ther. 2021;29(2):555-70.
  10. Ott PA, Hu Z, Keskin DB, Shukla SA, Sun J, Bozym DJ, et al. An immunogenic personal neoantigen vaccine for patients with melanoma. Nature. 2017;547(7662):217-21.
  11. Lybaert L, Lefever S, Fant B, Smits E, De Geest B, Breckpot K, et al. Challenges in neoantigen-directed therapeutics. Cancer Cell. 2023;41(1):15-40.
  12. Katsikis PD, Ishii KJ, Schliehe C. Challenges in developing personalized neoantigen cancer vaccines. Nat Rev Immunol. 2023.
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