INVESTIGADORES
MUFARREGE Eduardo Federico
capítulos de libros
Título:
Inmunogenicidad de glicoproteínas terapéuticas
Autor/es:
EDUARDO MUFARREGE
Libro:
Glicoproteínas terapéuticas: diseño, expresión en células de mamífero y análisis de la glicosilación
Editorial:
Ediciones UNL
Referencias:
Lugar: Santa Fe; Año: 2021; p. 300 - 318
Resumen:
Las proteínas recombinantes de uso terapéutico han despertado el interés de múltiples compañías biotecnológicas debido a su impacto en el control de múltiples enfermedades humanas, desde infecciones microbianas hasta su uso para el tratamiento de diversos cánceres y artritis. Por este motivo no resultan sorprendentes los inagotables esfuerzos realizados con el fin de desarrollar bioterapéuticos capaces de generar una respuesta biológica eficaz y sostenida en el tiempo. En la mayoría de los casos se trata de proteínas prácticamente idénticas a las producidas por el organismo humano tales como citoquinas (Scagnolari et al., 2002), factores de crecimiento (Basser et al., 2002; Haznedaroglu et al., 2002; Herzik et al., 2003) y anticuerpos monoclonales (Kim et al., 2003). Sin embargo, se han reportado numerosos casos de respuestas inmunológicas desarrolladas como consecuencia de la administración de dichas drogas (Koren et al., 2002; Stein et al., 2002; Ryff et al., 2002).La prevalencia de los anticuerpos desarrollados varía desde menos de 1% para drogas tales como el activador plasminógeno de tejidos, Activase® (Genentech, USA) (Nilsson et al., 2002) hasta un 70% para drogas tales como OKT3, un anticuerpo monoclonal IgG2a (Chatenoud, 1993; Jensen et al., 1996). Esta respuesta indeseable puede producir diversos efectos de variada complejidad y gravedad según las circunstancias. Las consecuencias más comunes son las reacciones de hipersensibilidad, anafilaxias, enfermedades autoinmunes o una disminución de la eficacia del tratamiento debido al desarrollo de anticuerpos neutralizantes contra la droga (ADA, por las siglas en inglés anti-drug antibody) (Barbosa et al., 2006; De Groot y Scott, 2007; Koren et al., 2007; Barbosa y Celis, 2007; Tatarewicz et al., 2007).Por estos motivos, las agencias encargadas de regular la calidad de estos productos en distintas partes del mundo han desarrollado minuciosas guías que permiten evaluar las distintas características de estos productos (Barbosa et al., 2011). Entre ellas, el análisis de la inmunogenicidad de los bioterapéuticos ocupa un lugar de preponderancia.Diversos factores que conducen a la generación de anticuerpos neutralizantes y al desarrollo de una respuesta celular proinflamatoria han sido descriptos. Estos se dividen principalmente en aquellos factores relacionados con el individuo (genotipo, enfermedades asociadas y medicación) y aquellos vinculados específicamente con el producto. En particular, con relación a los últimos, se encuentran:1- Factores extrínsecos (Diaz et al., 1994): Ruta de administración, dosis, formulación, agregados, glicosilación y contaminantes. La contaminación del producto con agentes proinflamatorios o compuestos inespecíficos mitogénicos tales como el LPS (lipopolisacárido bacteriano) y el desarrollo de agregados pueden generar una señal crítica y requerida para la inducción de anticuerpos. Más aún las proteínas que pierden su conformación nativa durante la formulación pueden ser más inmunogénicas que sus contrapartes intactas (Tovey y Lallemand, 2010), debido a que estos productos pueden presentar nuevos epitopes que podrían no estar presentes en la molécula original y ser reconocidos por linfocitos B, conduciendo a la estimulación de una respuesta inmune (Josik et al., 1999). En contraste, la glicosilación que se produce durante la biosíntesis del producto podría reducir la inmunogenicidad del mismo debido a su capacidad de enmascarar potenciales epitopes y su consecuente reconocimiento (Carbone y Gleeson, 1997).2- Factores intrínsecos: La presencia de epitopes inmunogénicos que conducen a la formación de anticuerpos. En este sentido y en contraste con lo antes expuesto, la presencia de azúcares producidos por la célula huésped, que luego del procesamiento antigénico acompañan a ciertos péptidos, puede también dar lugar a la generación de nuevos epitopes y a una respuesta inmunológica subsecuente.Los primeros factores (extrínsecos) han sido sorteados satisfactoriamente en la mayoría de los casos por medio de un proceso productivo cuidadoso como así también mejoras en la etapa de purificación.Asimismo, se han logrado buenos resultados mediante el uso de excipientes que estabilizan al bioterapéutico, como así también por medio de la introducción de residuos de polietilenglicol.Sin embargo, los factores intrínsecos constituyen un verdadero desafío ya que la activación de linfocitos B contribuye al desarrollo de anticuerpos, incluso en aquellos casos donde el terapéutico es prácticamente idéntico a la proteína autóloga. La activación de linfocitos B puede ser de dos tipos, independiente de linfocitos T (T-independiente) o dependiente de linfocitos T (T-dependiente). En el primer caso, ciertas características estructurales en la molécula, tales como repeticiones poliméricas, constituyen las señales requeridas para estimular la activación de un determinado grupo de linfocitos B. Los anticuerpos desarrollados como consecuencia de la activación son fundamentalmente del isotipo IgM de baja afinidad.En contraste, la activación dependiente de linfocitos T está relacionada fundamentalmente con la estructura primaria de la proteína. En este escenario, la molécula es endocitada, procesada y los péptidos resultantes son presentados en la superficie de las células presentadoras de antígenos (CPA) tales cómo las células dendríticas, macrófagos y linfocitos B, en el contexto del Complejo Mayor de Histocompatibilidad (CMH) de clase II. Estas secuencias pueden en algunos casos ser reconocidas por los linfocitos T ?colaboradores? (a través de su receptor en la superficie celular, conocido como TCR por sus siglas en inglés, T Cell Receptor) y desencadenar una respuesta inmune que conduce a la activación de linfocitos B y la consecuente producción de anticuerpos neutralizantes. La diferencia fundamental entre los dos tipos de respuestas (independiente y dependiente de linfocitos T) radica en que en la segunda los anticuerpos desarrollados son del isotipo IgG, presentan una mayor especificidad y afinidad y son generados de manera más prolongada y sostenida en el tiempo. La activación de linfocitos B dependiente de linfocitos T comienza cuando un determinado grupo de linfocitos B interacciona con epitopes específicos de la proteína a través de receptores antigénicos (IgM/IgD) en la superficie celular. Esta interacción con el antígeno induce a los receptores a iniciar una señal de activación (señal 1). Esta señal promueve la internalización de la proteína completa que será luego procesada en pequeños epitopes peptídicos. Estos epitopes son luego ?presentados? dentro del ?bolsillo? del CMH de clase II sobre la superficie del linfocito B. Estas células coexpresan además la molécula CD40 en su superficie.Cuando los linfocitos T colaboradores (o ?helper?, Th) previamente activados, interactúan a través de su TCR y el ligando de la molécula CD40 (CD154) con los complejos epitope-CMH de clase II y con CD40 (en la superficie del linfocito B), desencadenan la señal 2. Esta señal activa al linfocito B y los linfocitos T producen, entre otras, la citoquina IL-4 (interleuquina-4, en una respuesta de linfocitos Th de tipo 2) o IFN-γ (interferón gamma, en una respuesta delinfocitos Th de tipo 1) produciéndose la maduración de la respuesta inmune.En el presente capítulo se describirá en detalle la respuesta inmunológica contra el terapéutico mediada por los linfocitos T, debido a que dicha respuesta es más intensa, específica y sostenida en el tiempo.