Introducción
Por más de 30 años, el Instituto de Investigación del Cáncer (IIC) ha aportado fondos a programas de investigación y científicos cuyo campo de desarrollo es la inmunología del cáncer. Durante este tiempo, hemos visto importantes adelantos en nuestro campo. Al adquirir un entendimiento del sistema inmune y encontrar maneras de reforzar su habilidad natural para combatir a las enfermedades, los inmunólogos han sido capaces de desarrollar una nueva forma de tratar el cáncer a través de la inmunoterapia. Muchas formas de inmunoterapia están siendo rigurosamente exploradas en laboratorios y exploradas en pruebas clínicas, donde han arrojado resultados prometedores como tratamientos efectivos contra el cáncer.
Hoy, estamos más comprometidos que nunca con nuestro objetivo a largo plazo de fomentar la inmunología oncológica. Reconocemos que el avance futuro del campo depende del entendimiento público del enorme poder del sistema inmune y su relación con el cáncer. Para ayudar a construir ese entendimiento crítico, hemos preparado esta guía que contesta un gran número de preguntas comunes acerca del cáncer, el sistema inmune y formas emergentes de inmunoterapia, esperamos que encuentren una claridad.
¿Qué es el cáncer?
Cáncer es una palabra que se refiere aproximadamente a 150 enfermedades que muestran dos características en común (1) un crecimiento descontrolado de las células y (2) la habilidad para invadir y dañar tejidos sanos localmente o a distancia dentro del cuerpo. El noventa por ciento de los canceres humanos se originan en el epitelio (las capas de células que cubren la superficie del cuerpo y sostienen los distintos órganos internos y diversas glándulas); estos canceres son conocidos como carcinomas. Los sarcomas son canceres de los tejidos de soporte del organismo, como los huesos, músculos y vasos sanguíneos. Los canceres de la sangre y el sistema linfático son llamados leucemias y linfomas respectivamente. Los gliomas son canceres del tejido nervioso. Los melanomas crecen de células con pigmentaciones obscuras, como las de la piel.
¿Qué causa el cáncer?
El cáncer ocurre cuando el DNA presente en un gen es alterado de forma tal que ya no puede instruir a la célula en la cual reside para producir determinada proteína de manera normal. Dicha alteración puede ocurrir cuando el gen es expuesto a la radiación o determinadas drogas o químicos, o cuando algunas, aún incomprendidas, señales internas ocurren. Estos factores pueden ocasionar que el DNA contenido en un gen se rompa y recombine erróneamente o mute. Una vez que cualquiera de estos cambios han ocurrido, ciertos genes pueden transformarse en oncogenes, mientras que otros genes (genes supresores del cáncer llamados anti-oncogenes) pueden ser desactivados.
Si un gen se ha convertido en un oncogen, la célula en la que está alojado puede comenzar a producir inusitados grandes volúmenes de una de sus proteínas normales o producir una forma alterada de esa proteína. Si un anti-oncogen se ha desactivado, la célula que lo contiene puede ya no producir una proteína normal cuya función es suprimir el cáncer. El algunos casos raros, una proteína aberrante es producida cuando un virus cancerígeno se introduce en una célula e inserta un oncogen. Una vez que una de estas desviaciones en la producción de proteínas ha ocurrido, la célula altera su tamaño, forma y superficie características y comportamiento. De esta forma se convierte en una célula cancerosa que es fácilmente distinguible de una célula normal.
¿Cómo crece el cáncer dentro del cuerpo?
Todo cáncer inicia con una sola célula que se ha liberado de las restricciones de crecimiento presentes en todas las células normales. A causa de que los cambios ocurridos en la célula cancerosa han sido producidos directamente por su DNA (la base molecular de la herencia), estos son transmitidos a cada célula hija en crecimiento a partir de la célula cancerosa original, eventualmente, una familia de células anormales es conformada. Exceptuando el caso de la leucemia, estas células forman una masa o tumor.
Las células del tumor comienzan entonces a presionar fuera de sus límites, infiltrando y colapsando tejidos normales. Pequeño cúmulos de células pueden entonces liberarse y emigrar a sitios distantes, comúnmente invadiendo el sistema circulatorio sanguíneo o linfático. Después de viajar a un nuevo órgano, las células cancerosas abandonan los vasos sanguíneos o linfáticos e invaden los tejidos conquistados, entonces continúan multiplicándose formando tumores secundarios, este proceso de expansión a locaciones lejanas es llamado metástasis. Eventualmente, cada foco de invasión altera el funcionamiento normal del organismo, y muchas veces conduce a la muerte.
¿Cuál es la incidencia del cáncer y la tasa de mortalidad en los Estados Unidos?
Sin mayores avances en la prevención del cáncer, eventualmente uno de cada tres norteamericanos sufrirá de cáncer. Solamente en 1995, el número estimado de casos diagnosticados fue de 1,252,000. El número estimado de muertes provocadas por el cáncer fue de 547,000, haciendo del cáncer la segunda causa principal de muerte en los Estados Unidos.
El cáncer de la próstata, el pecho, el pulmón el colon y el recto, en ese orden, tiene la más alta incidencia en la población total de los Estados Unidos. El paisaje cambia cuando hombres y mujeres son considerados de manera separada. Entre los hombres el cáncer de próstata sigue atacando más frecuentemente, pero el cáncer de pulmón pasa a segundo lugar, seguido por el cáncer de colon y recto y después el cáncer de hígado. Entre las mujeres el cáncer de pecho es por mucho la forma prevalente, con el pulmonar, colorectal y uterino siguiéndole.
En términos de tasa de mortalidad, el cáncer de pulmón es por mucho el más frecuente asesino entre los norteamericanos, seguido a distancia por el cáncer de colon y recto, de pecho y de próstata. Aún y cuando hombres y mujeres son considerados por separado, el cáncer de pulmón es aún el más grande asesino, aunque la tasa de mortalidad es mucho más alta para hombres que para mujeres. Después del cáncer de pulmónl el de próstata y colorectal matan hombres con más frecuencia. Las mujeres deben sucumbir frecuentemente al cáncer de pecho y colorectal. El siguiente asesino más común entre los hombres es el cáncer de páncreas y entre las mujeres el ovárico.
Una nota más esperanzadora, muchos más pacientes de cáncer están sobreviviendo actualmente. La tasa relativa de supervivencia (El porcentaje de personas vivas después de 5 años de habérseles diagnosticado cáncer cuando otros factores relacionados con la muerte son tomados en cuenta) es actualmente de alrededor del 54 por ciento.
¿Cúal es la conexión entre el cáncer y el sistema inmune?
Es indiscutible que hay un grado de respuesta inmune ante el cáncer en los animales y los humanos. Componentes del sistema inmune que son capaces de reconocer a las células cancerosas han sido identificados en pacientes con ciertos tipos de cáncer. En el laboratorio, las células del sistema inmune son capaces de matar a las células cancerosas. Aún más convincentes son los resultados clínicos que muestran que la estimulación del sistema inmune con productos bacteriales o componentes del sistema inmune en si mismo pueden ocasionar la regresión tumoral en algunos pacientes. La conexión entre el cáncer y el sistema inmune es sugerida también por el hecho de que pacientes con un sistema inmune disminuido, como los que padecen de sida, son más propensos a padecer ciertos tipos de cáncer, incluido el sarcoma de Kaposi, cáncer rectal y algunos tipos de linfomas.
Evidencias disponibles indican, entonces, que el sistema inmune responde a las células cancerosas. Algunos inmunólogos creen que esto sucede de manera regular, ellos teorizan que el cuerpo produce células cancerosas de manera regular, pero elimina a la mayoría de ellas antes de que se dispersen o se conviertan en tumores, ellos creen que el cáncer tiene una oportunidad de mantenerse cuando el sistema inmune se desempeña por debajo de su nivel. Ellos también están haciendo progresos, los científicos aún no comprenden precisamente como trabaja el sistema inmune para suprimir el cáncer, y por qué falla algunas veces al hacerlo. La continua exploración de estas cuestiones en el campo de la inmunología oncológica, es la disciplina a la cual el IIC enfoca sus esfuerzos.
¿Cómo trabaja el sistema inmune para prevenir el cáncer y otras enfermedades?
Aunque los científicos tienen más que aprender acerca de la interacción entre el sistema inmune y el cáncer, actualmente se sabe mucho acerca de la respuesta inmune. El sistema inmune revisa al cuerpo para identificar cualquier sustancia, natural o sintética , viviente o inerte, que pueda considerar extraña al cuerpo, es decir, distingue lo propio de lo ajeno cuando detecta un organismo invasor. El sistema inmune consiste de muchos tipos de células blancas, localizadas por todo el organismo, que trabajan conjuntamente de forma altamente integrada.
La respuesta inmune comienza cuando una célula sanguínea blanca llamada macrófago encuentra un organismo ajeno, talvez una bacteria o virus, el macrófago literalmente se come la sustancia, la digiere y entonces despliega ciertas partes del invasor, llamadas antígenos, en su superficie. Estos fragmentos antigénicos alertan a un tipo especial de linfocitos T, las células auxiliares T, para que empiecen un ataque precisamente coreografiado contra el invasor extraño las células auxiliares T que son llamadas a la acción son únicas en su habilidad para responder a los antígenos desplegados. Increíblemente, el cuerpo humano produce incontables células T, cada una programada para detectar un antígeno extraño específico.
Las células auxiliares T comienzan el ataque al unirse a los macrófagos mediante el receptor de antígenos de las células T, esta unión ayudada por una tercera célula (una célula dendrítica) que hace que las células inmunes se compacten, estimulando tanto al macrófago como a la célula auxiliar T a intercambiar mensajes químicos entre ellas y con otras células del sistema inmune. El macrófago libera citoquinas llamadas interleucina-1 (IL-1) y TNF, o factor necrosante tumoral. El TNF soporta la producción de IL-1 y realiza muchas de las mismas funciones que realiza la IL-1, incluyendo la inducción de la fiebre para ayudar al cuerpo a combatir la infección más efectivamente. La IL-1 por si misma aumenta la habilidad de las células dendríticas para formar uniones de células inmunes y estimula a las células auxiliares T a liberar muchas linfocinas , una de las cuales es llamada Interleucina-2 (IL-2). La IL-2 causa que las células T liberen gamma interferón el cual entre otras cosas, activa a los macrófagos, la IL-2 instruye también a otras células auxiliares T, y a una clase distinta de células T, las asesinas, para multiplicarse.
Al tiempo que este proceso multiplicativo toma su curso, el invasor habrá empezado a multiplicarse, si bien algunas de las entidades resultantes habrán sido consumidas por otros macrófagos, muchas de las "invasoras hijas" habrán escapado de cualquier forma, y algunas de estas habrán empezado a infectar células anfitrión En este punto las células asesinas T comienzan a realizar perforaciones en las células anfitrión infectadas. Simultáneamente, las proliferantes células auxiliares T liberan sustancias que señalan a otro tipo de linfocito, las células B, para que empiecen a multiplicarse y a diferenciarse como células productoras de anticuerpos.
Los anticuerpos liberados por las células B se unen en una especie de llave-cerradura a los antígenos en las superficie de los invasores que han escapado a los macrófagos, esta interacción hace más fácil para los macrófagos y los linfocitos asesinos especiales, llamados células asesinas naturales, destruir a estas entidades intrusas. La unión entre los anticuerpos y los antígenos extraños avisa también a un grupo de componentes de la sangre, llamado complemento, para que perfore la membrana de los invasores, llevándolos a la muerte.
Finalmente, mientas la infección es tomada bajo control, otro tipo de células T, las células T supresoras, indican a las células B, las células auxiliares T y las células asesinas T que deben detenerse. La mayoría de estas células inmunes morirán pero algunas permanecerán en el cuerpo, estas células llamadas células memoria, serán capaces de responder más rápidamente la próxima vez que el cuerpo sea invadido por la misma sustancia extraña que las ha activado en esta ocasión.
La descripción anterior de la respuesta inmune aplica principalmente a los virus y las bacterias, se cree que el sistema inmune se comporta de manera similar cuando encuentra células cancerosas, las cuales son reconocidas también como ajenas y destruidas. En laboratorios, los científicos han observado a las células asesinas T, células asesinas naturales, macrófagos y TNF destruir células de tumores malignos. Han encontrado que ciertos anticuerpos que reconocen a las células tumorales ayuda a los macrófagos y las células asesinas naturales a cumplir su misión Próximos estudios del sistema inmune son esperados para que revelen evidencia adicional de la forma en que el cuerpo se defiende a si mismo contra el cáncer de manera muy similar a la que usa para deshacerse de otros intrusos.
¿Cómo están siendo incrementados los poderes del sistema inmune para tratar al cáncer?
Reconociendo la remarcable habilidad del sistema inmune para defender al cuerpo en contra de la enfermedad, los científicos han soñado por largo tiempo con desarrollar una nueva forma de tratamiento oncológico, la inmunoterapia. La clave de la inmunoterapia oncológica esta en en reforzar al sistema inmune de forma que sea más capaz de de combatir a las células cancerosas, actualmente, muchas formas de inmunoterapia están siendo exploradas en investigaciones de laboratorio y ensayos clínicos. La mayoría de estos intentos utilizan sustancias biológicas natural para activar al sistema inmune, los científicos son capaces de reproducir estas sustancias fuera del cuerpo a través de ingeniería genética y técnicas de hibridoma. Las distintas formas de inmunoterapia quedan dentro de tres categorías: modificadores de la respuesta inmune, anticuerpos monoclonales y vacunas.
Modificadores de la respuesta inmune Son sustancias, ya sea intrínsecas o extrínsecas al organismo, que afectan la respuesta inmune, un grupo de modificadores extrínsecos es conocido como potenciadores inmunes, los cuales incluyen al BCG, C. parvo y endotoxina, los cuales son microbios o productos microbianos que han mostrado ser capaces de modificar la respuesta inmune y, bajo ciertas condiciones, causar la regresión tumoral o frenar su crecimiento.
El grupo intrínseco, conocido como modificadores biológicos de respuesta, incluye a la interleucina-1 y 2, interferónl (alfa, beta y gamma) el factor necrosante tumoral, factores de crecimiento de las células B y factores hematopeyicos de crecimiento (como los factores estimulantes coloniales). Estos factores ejercen su influencia en distintos niveles de la respuesta inmune.
Las interleucinas activan los linfocitos propios del cuerpo para que hagan su trabajo, se ha encontrado que la IL-2 es efectiva en algunos pacientes con melanoma o con cáncer renal cuando es administrada sola o con los linfocitos propios del paciente que han sido tratados con IL-2 fuera del cuerpo.
Los interferones actúan sobre el sistema inmune estimulando tanto a las células T como a los macrófagos, también previenen la multiplicación celular. Los científicos creen que estas dos propiedades juntas habilitan a los interferones para combatir a algunos tumores efectivamente. El gamma interferon fue el primer modificador biológico de respuesta aprobado por la FDA para el tratamiento del cáncer, (es efectivo contra una rara forma de leucemia).
El factor necrosante tumoral ataca directamente y mata a las células tumorales. Actualmente está siendo probado solo y en conjunto con gamma interferón para probar su potencial eficacia en el tratamiento del cáncer humano. Los factores de crecimiento de las células B estimulan la multiplicación de células productoras de anticuerpos. Los factores hematopéyicos de crecimiento soportan la producción tanto de células rojas como de células blancas en la médula ósea, dándole al cuerpo un respaldo adicional para que combata la enfermedad y se proteja a sí mismo contra los efectos supresivos en la médula ósea de la quimio y la radioterapia.
Anticuerpos monoclonales Uno de los más importantes adelantos en inmunologia es la habilidad para producir anticuerpos puros en grandes cantidades, estos anticuerpos, llamados anticuerpos monoclonales, pueden ser dirigidos a antígenos cancerosos específicos. Los monoclonales pueden ser usados tanto en el tratamiento como el diagnóstico del cáncer, en el laboratorio, sirven como poderosas herramientas para para definir los antígenos tumorales que distinguen a las células cancerosas de las células normales. Cuando son ligados a isótopos radioactivos, pueden detectar grupos de células cancerosas a través del cuerpo, en conjunción con medicamentos anticancerígenos y toxinas naturales , pueden servir como "misiles guiados" para dirigir esas sustancias a la localización del tumor. Los monoclonales se han mostrado prometedores en el tratamiento de linfoma, leucemia y cáncer de colon.
Vacunas Las vacunas están siendo desarrolladas y probadas en pacientes para prevenir recurrencias de cánceres tratados previamente. Las vacunas contra cáncer son moléculas compuestas, llamadas antígenos, los cuales se encuentran en las células cancerosas, y están siendo inyectados con catalizadores químicos adecuados para estimular una respuesta inmune contra un tipo de cáncer en específico. Los esfuerzos actuales están dirigidos a vacunas contra el melanoma, cáncer de pecho y rectal y otros.
¿Cuál es la ventaja de la inmunoterapia en el control del cáncer?
Dado que la inmunoterapia utiliza sustancias naturales para reforzar el sistema inmune propio del cuerpo, promete ser una forma más natural y mejor dirigida de tratar el cáncer que la quimioterapia y la radioterapia, más aun, enfoques inmunológicos, usando la exquisita capacidad de reconocimiento del sistema inmune, deberán permitir a los médicos detectar el cáncer más pronto, lo cual es una importante ventaja para controlar la enfermedad.
Se espera que las inmunoterapias se conviertan en una opción de tratamiento para cánceres en distintos niveles de desarrollo. Cuando un cáncer es localizado, el tratamiento usual actualmente es cirugía o radiación o una combinación de ambos, una vez que el cáncer se ha extendido, la lesión primaria es usualmente removida de manera quirúrgica, siendo usados la radiación y la quimioterapia para eliminar las células cancerosas restantes. Pude ser que la inmunoterapia llegue a eliminar algún día la necesidad de tratamientos tradicionales en las fases iniciales del cáncer previniendo que las células formen un tumor sólido. En medida que el cáncer progrese, la inmunoterapia podría tomar el lugar de la quimio o la radioterapia mediante la estimulación del sistema inmune para que destruya las células que quedaron después de los procedimientos quirúrgicos. En casos en que la quimioterapia o radiación son usados, la inmunoterapia tiene el potencial de aumentar la eficacia de estos dos tratamientos y de disminuir sus efectos tóxicos (la quimio y radioterapia pueden dañar al propio sistema inmune, el sistema de formación sanguíneo y otras partes del cuerpo).
Una forma de inmunoterapia, las vacunas, puede servir algún día como preventivo del cáncer, se espera que las vacunas detengan recurrencias de tipos específicos de cáncer en personas que han sido previamente atacadas por los mismos, mediante la creación de una condición de inmunidad adquirida.
¿Qué otros usos clínicos tiene la inmunoterapia además del tratamiento del cáncer?
Mediante el patrocinio de la investigación en el campo de la inmunología el IIC está ayudando a aliviar muchos problemas de salud paralelamente al cáncer, esto es debido a que el sistema inmune juega un papel crítico en mantener el cuerpo en buen estado, las inmunoterapias se perfilan a tener una importante participación en la terapia del SIDA por ejemplo. El SIDA es una enfermedad viral que suprime al sistema inmune, y elimina la habilidad del cuerpo para montar una respuesta inmune mediante las células auxiliares T, conforme avanza la enfermedad, el cuerpo se vuelve incapaz de defenderse a sí mismo contra infecciones oportunistas que lo debilitan, tales como la neumonía algunos pacientes con SIDA desarrollan una forma poco común del cáncer, el sarcoma de Kaposi. Las vacunas y los anticuerpos monoclonales están siendo estudiados como una forma de prevenir que el virus del SIDA invada las células. Además experimentos inmunológicos utilizando interleucina -2 y los factores hematopeyicos de crecimiento, están siendo llevados a cabo actualmente como formas de reconstruir y estimular el severamente debilitado sistema inmune de los pacientes con SIDA.
Los factores inmunes celulares están siendo utilizados en pruebas clínicas para probar su eficacia como aceleradores en el proceso de sanamiento de heridas, en el tratamiento de pacientes con quemaduras y anemia, así como la inducción de la aceptación de trasplantes de médula ósea. En el futuro, personas con artritis reumatoide y lupus (condiciones caracterizadas por un sistema inmune hiperactivo que destruye los tejidos propios del organismo) serán beneficiadas con inmunoterapias que disminuyan la actividad de su inapropiada respuesta inmune. Por supuesto, cualquiera que recibe una vacuna o estimulaciones alérgicas para enfermedades tales como polio, tetanos o influenza esta recibiendo una forma de inmunoterapia como medida preventiva.
¿Qué avances podemos esperar de la inmunoterapia en el futuro?
Aunque se necesita mucha más investigación para capturar y dirigir todo el poder del sistema inmune, muchos miembros de la comunidad médica ven a la inmunoterapia como la forma más prometedora de controlar el cáncer en el futuro. Mayores pruebas de laboratorio y pruebas clínicas más extensas arrojarán información más definitoria acerca de las mezclas y cantidades de sustancias biológicas (como las interleucinas 1 y 2, los interferones, el factor necrosante tumoral, los factores hematopeyicos de crecimiento y los anticuerpos monoclonales) demostraran más efectividad en el combate contra el cáncer. Experimentos en humanos para investigar el uso de estas sustancias en combinación o en conjunción con agentes quimioterapeúticos y radiación están en proceso, y más están planeados para un futuro cercano.
Además los científicos continúan identificando moléculas del cáncer que pueden ser usadas como base para las vacunas, estudios en proceso del uso de componentes bacteriales y potenciadores sintéticos del sistema inmune para estimular la respuesta inmune están arrojando terapias prometedoras.
La ciencia médica se enfoca al día en que los métodos inmunológicos sean una forma standard de diagnóstico, tratamiento y finalmente prevención del cáncer y otras enfermedades.
Fuente:
Oki K. Dzivenu, D.Phil., and Jill O’Donnell-Tormey, Ph.D.,"Cancer and the Immune System: the Vital Connection", Cancer Research Institute, 2003.
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