Un equipo de científicos de Gladstone y sus socios en Xyphos Biosciences, Inc. describen una nueva forma de atacar las células infectadas por el VIH en el número de esta semana de la revista Cell . El trabajo muestra una versión novedosa de CAR-T, la tecnología conocida por sus recientes éxitos en la lucha contra enfermedades hematoncologicas. Con las mejoras que le otorgan una mayor cobertura y versatilidad, la nueva tecnología, llamada convertibleCAR, muestra una gran promesa en varias áreas terapéuticas, particularmente en la lucha contra el VIH, ya que podría usarse para reducir el reservorio de células infectadas que persiste en pacientes bajo terapia antirretroviral. La terapia antirretroviral (ART) suprime la infección por VIH pero no erradica el virus. Algunos virus se esconden dentro de las células, formando lo que se denomina reservorio de VIH latente. Desde este escondite, el virus está listo para reiniciar una infección mortal tan pronto como el paciente interrumpe el tratamiento, lo que obliga a los pacientes a adherirse a un régimen de ART diarias de por vida. El depósito latente es la principal barrera para la cura del VIH / SIDA, y su objetivo ha sido un objetivo de larga data para Warner C. Greene, MD, Ph.D., director del Centro de Investigación de Cura del VIH en los Institutos Gladstone y autor principal del nuevo estudio. Cuanto más grande es el reservorio, más difícil es controlarlo y más rápido se recupera el virus tras la interrupción del tratamiento. «Nuestros esfuerzos se centran en reducir el reservorio latente y diseñar una respuesta inmune que pueda controlar el reservorio más pequeño, permitiendo la interrupción de la terapia antirretroviral. Esta ‘estrategia de reducción y control’ podría conducir a una remisión sostenida del VIH o una cura funcional «, dijo Greene, quien también es el distinguido profesor de medicina traslacional Nick y Sue Hellmann, y profesor de medicina, microbiología e inmunología en la Universidad de California en San Francisco. La tecnología convencional CAR-T implica diseñar una forma de células inmunes, conocidas como células T citotóxicas, para expresar en su superficie una versión reducida de un anticuerpo. Esta porción de anticuerpo permite que la célula T citotóxica se aloje en su célula objetivo , por ejemplo, una célula leucémica, y la ataque y destruya. Pero para cada nuevo patógeno o célula cancerosa, se debe fabricar una nueva célula CAR-T convencional, con un nuevo anticuerpo dirigido en su superficie. Eso lleva mucho tiempo y es costoso. Por el contrario, la tecnología convertibleCAR permite combinar la célula T citotóxica «asesina» con cualquier número de anticuerpos. Esta característica es crucial para combatir un patógeno como el VIH, del cual se sabe que existen cientos de variantes diferentes. «Esta tecnología flexible tiene el potencial de revolucionar el sistema CAR-T al permitir una entrega única de células CAR convertibles al paciente y darle al médico la capacidad de administrar el anticuerpo o el cóctel de anticuerpos más adecuado para tratar la enfermedad del paciente. es VIH / SIDA o una leucemia «, dijo Greene. Dichas aplicaciones son prometedoras, pero son de desarrollo temprano. «Este estudio es un experimento de prueba de concepto, donde mostramos que es posible combinar un tipo prometedor de anticuerpo contra el VIH, conocido como ‘anticuerpos ampliamente neutralizantes’, con células CAR convertibles para atacar con éxito el reservorio», dijo Greene. James Knighton, CEO y cofundador de Xyphos, donde se inventó el descapotable, está de acuerdo. «Los resultados generados a través de este proyecto proporcionan una validación notable de la tecnología y ofrecen el potencial de cambiar la forma en que se trata la enfermedad hoy en día». Un arma modular para un enemigo que cambia de forma Las células CAR-T convencionales han demostrado ser notablemente exitosas en inducir la remisión de los cánceres de sangre, como los linfomas y la leucemia infantil. Pero como terapia contra la infección por VIH, las células CAR-T convencionales no son perfectas. «Algunas deficiencias de CAR-T convencional», como explicó Eytan Herzig, científico en el laboratorio de Greene y primer autor del estudio, «es que están diseñadas para atacar una sola molécula en las células cancerosas, y que no pueden controlarse una vez inyectadas en el cuerpo de un paciente «. El VIH es un cambiador de forma rápido que se sabe que evade todas las formas de terapia con un solo medicamento. Una persona infectada alberga una gran cantidad de formas diferentes. No habría éxito a largo plazo con una célula CAR-T que portara un solo anticuerpo como arma contra el VIH. Los científicos de Xyphos superaron muchas de estas deficiencias al separar el anticuerpo dirigido de la célula citotóxica asesina. «Diseñamos la célula descapotable CAR para que la célula T expresara en su superficie una proteína receptora humana llamada NKG2D que había sido modificada mínimamente», explicó David W. Martin, MD, director científico de Xyphos. Ese receptor NKG2D modificado puede convertir la célula T en un potente asesino, pero solo cuando está unido a su compañero. Su compañero es una proteína llamada MIC-A, que los científicos de Xyphos recortaron y modificaron para que se uniera exclusivamente al receptor NKG2D modificado en la célula CAR convertible. Los científicos de Xyphos lo fusionaron con la base del anticuerpo dirigido, creando lo que llaman un MicAbody. Como resultado, el objetivo MicAbody se une estrecha y exclusivamente a la celda convertibleCAR. «Un MicAbody es una solución elegante y mucho más fácil de crear y producir en masa que una célula CAR-T completamente nueva», continuó Martin. En lugar de necesitar una célula CAR diferente para cada objetivo, los científicos pueden administrar una sola célula CAR convertible y combinarla con los MicAbodies de su elección. Además, la combinación de NKG2D-Mic modificada proporciona un medio conveniente para entregar un interruptor de apagado si las células CAR-T no autorizadas deben eliminarse, o un refuerzo si las células deben activarse después de un largo descanso. «Debido a que es modular, creemos que el convertible CAR será más seguro, más versátil y susceptible de control externo que el CAR-T convencional», dijo Martin. Pero, ¿funcionaría la tecnología en algo más allá de los cánceres de sangre para los que se desarrolló originalmente? Una combinación poderosa En sus continuos esfuerzos para abordar el reservorio de VIH latente, Herzig y Greene habían estado probando anticuerpos anti-VIH llamados «anticuerpos ampliamente neutralizantes» o bNAbs, en lenguaje de laboratorio. «Se les llama anticuerpos ampliamente neutralizantes porque no solo neutralizan una cepa específica de virus, sino que neutralizan una gran cantidad de cepas», explicó Herzig. Pero los bNAbs por sí solos no son suficientes para matar las células infectadas por el VIH. Necesitan células T asesinas, y el problema en pacientes infectados con VIH es que sus células T asesinas están agotadas, o que el reservorio latente contiene virus que son resistentes a estas células. Herzig y Greene razonaron que al combinar bNAbs y células convertibles CAR, podrían obtener el poder de matar que necesitaban. Colaboraron con científicos de Xyphos para crear MicAbodies a partir de bNAbs, y realizaron pruebas de células convertibles CAR combinadas con Mic-bNAbs en varios ensayos de laboratorio. Herzig probó estas combinaciones en varios tipos de células T CD4, las dianas naturales del VIH, infectadas en el laboratorio con varias cepas de VIH. En particular, utilizó una preparación celular derivada de las amígdalas humanas; Se sabe que las células T de amígdalas son un reservorio latente. Quería asegurarse de que la combinación convertibleCAR / Mic-bNAb mataría a los tipos de células T representativas del reservorio latente real. Los resultados fueron notables: las células CAR convertibles combinadas con Mic-bNAbs mataron específicamente a las células T CD4 infectadas, pero no a las células no infectadas. Solo mataron las células infectadas cuando se combinaron con Mic-bNAbs, y no cuando se agregaron solas o combinadas con MicAbodies no dirigidos al VIH. Mataron a las células T CD4 infectadas en el laboratorio con una variedad de cepas de virus. Y cuando se combinan con un Mic-bNAb y un MicAbody dirigidos a las células cancerosas, las células convertibles de CAR podrían matar eficazmente tanto las células cancerosas como las células infectadas por VIH mezcladas en el mismo cultivo. En otras palabras, convertibleCAR estaba demostrando exactamente la versatilidad y especificidad para la que había sido diseñado. Finalmente, Herzig y Greene probaron si la plataforma convertibleCAR / Mic-bNAb podría atacar el reservorio latente presente en la sangre de las personas infectadas con VIH en TAR. Para hacer que estas células sean visibles para las células convertibles CAR, los cultivos tuvieron que activarse primero con compuestos conocidos como «agentes de inversión de latencia» fuertes. Dentro de las 48 horas posteriores a la exposición, más de la mitad de las células activadas que expresan el VIH habían sido eliminadas. «Esta plataforma tiene una gran promesa», concluyó Greene. La persectiva Pero quedan muchos obstáculos antes de que esta tecnología pueda ingresar a la clínica. Por un lado, dado que el reservorio latente es normalmente invisible para el sistema inmune, primero debe activarse para producir proteínas virales que los bNAbs puedan ver y detectar. La actual variedad de compuestos que pueden despertar las células del reservorio, los agentes de reversión de latencia, incluye productos químicos que son efectivos pero demasiado tóxicos para usarse en pacientes, o compuestos que son seguros pero no muy potentes. «Pero si podemos activar del 5 al 10 por ciento del reservorio a la vez y matarlo con un descapotable armado con MicAbodies repetida y regularmente, con el tiempo podríamos reducir significativamente el reservorio», dijo Herzig. «Aún así, se necesitan mejores agentes reactivadores», dijo Greene. Además, las células CAR convertibles producidas en el laboratorio pueden desencadenar respuestas inmunitarias no deseadas en el huésped, a menos que se deriven de las propias células del paciente. Esa es una propuesta costosa. Xyphos está explorando actualmente células de donantes universales, células que están genéticamente modificadas para evitar atacar o ser rechazadas por las células del paciente, lo que podría conducir a una única célula CAR convertible para todos los pacientes, todos los objetivos y múltiples enfermedades. Con estos avances, la promesa de convertibleCAR combinada con bNAbs es innegable. «La tecnología ConvertibleCAR podría ayudar a impulsar el progreso hacia la cura del VIH, especialmente ahora que se está logrando un gran progreso en la creación de células donantes universales. Estas células eventualmente reducirán el alto costo actual de este enfoque», dijo Greene. Además, «la posibilidad de multiplexar una sola célula CAR convertible con varios MicAbodies hace que esta plataforma sea bastante prometedora para abordar otras afecciones asociadas con múltiples variantes de células o patógenos, en particular el cáncer, y para evitar el problema universal de la resistencia a los medicamentos» https://medicalxpress.com/news/2019-10-car-t-immunotherapy-hiv-latent-reservoir.html