UNIVERSIDAD MANUELA BELTRÀN VICERRECTORÍA DE INVESTIGACIONES GERENCIA I + D GRUPO DE INVESTIGACIÓN EN CÁNCER SAPIENTIA

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1 UNIVERSIDAD MANUELA BELTRÀN VICERRECTORÍA DE INVESTIGACIONES GERENCIA I + D GRUPO DE INVESTIGACIÓN EN CÁNCER SAPIENTIA PROTOCOLO CLÍNICO-TERAPÉUTICO DE LA VACUNA BIOLÓGICA CIMT-54 CONTRA EL CÁNCER AÑO 2009

2 TÍTULO: ESTUDIO DE FASE CLÍNICA II DE LA VACUNA CIMT-54 EN PACIENTES CON CÁNCER. TITULO CORTO: VACUNA TERAPÉUTICA PARA LOS PACIENTES CON CÁNCER. CÓDIGO: VACUNA BIOLÓGICA CIMT-54 INSTITUCIÓN INVESTIGADORA: UNIVERSIDAD MANUELA BELTRÁN

3 Investigador Principal: HUGO RAMIRO SEGURA PUELLO Medico Cirujano. Esp. Investigación Avenida Circunvalar Nº Ext. 355 Fax: Coinvestigadores: Natalia Elizabeth Guarín. MD Epidemióloga Ingrid Cubillos. Bacterióloga- Calidad Jannet Gutierrez G. Bacterióloga Libia Molina. MD Auditoría Interna Asistente : Adriana Sanchez Peña. Adriana.sanchez@umb.edu.co

4 ÍNDICE pagina 1. INTRODUCCIÓN 1 Evolución de la vacuna GPL-1 a CIMT FUNDAMENTACIÒN TEORICA 5 Tratamientos convencionales contra el cáncer 5 Cirugía 5 Radioterapia 5 Quimioterapia 6 Terapia combinada (radio quimioterapia) 7 Biología Molécular del cáncer 8 Inmunoterapia 11 Tipos de vacunas 12 Vacunas biológicas 12 Vacuna biológica CIMT Mecanismo de acción de la vacuna CIMT Respuesta de la vacuna CIMT-54 en estudios preclínicos 13 Respuesta de la vacuna CIMT-54 en casos clínicos OBJETIVOS 14 Objetivo general Objetivos específicos 4. DISEÑO DEL ESTUDIO 15 Parámetros del estudio 15 Esquema de vacunación y tratamiento con inmunoterapia 15

5 Tratamiento soporte 15 Valoración clínica 15 Exámenes de laboratorio 15 Pruebas diagnosticas 16 Valoración de la respuesta 16 Valoración de las reacciones adversas 16 Manipulación de las muestras 17 Toma de sangre 17 Preparación de la vacuna CIMT Control de calidad de las muestras 18 Convocatoria de pacientes 18 Características Generales Criterios de inclusión Criterios de exclusión Criterios de retiro del paciente del estudio Evaluación de documentos Consentimiento informado Historia clínica ANÁLISIS DE DATOS PRESENTACIÓN DE RESULTADOS BIBLIOGRAFÍA 21 ANEXOS Anexo 1. El cáncer y nuevas alternativas terapéuticas. Inmunología y vacunas biológicas. Anexo 2. Análisis y resultados de citotoxicidad de la vacuna GPL-1 (actual CIMT-54) en estudio preclínico in Vitro Anexo 3. Análisis y resultados de toxicidad en estudio preclínico in vivo de la 53

6 vacuna GPL-1 (actual CIMT-54) en ratas wistar. Anexo 4. Estudio de la eficacia en estudio preclínico in vivo de la vacuna GPL-1 (actual CIMT-54) en ratas wistar Anexo 5. Estudio de caso de paciente con melanoma maligno metastático grado IV con vacuna CIMT-54 Anexo 6. Estudio de caso de paciente con sarcoma en tejidos blandos (rabdomiosarcoma) estadio II tratado con vacuna CIMT-54. Anexo 7. Estudio de caso de paciente con cáncer de ovario estadio IV tratado con vacuna CIMT-54. Anexo 8. Estudio de caso de paciente con cáncer de seno estadio II B por diagnostico histopatológico tratado con vacuna CIMT Anexo 9. Sistema de documentación 69 Anexo 10. Formato de Consentimiento Informado 75 Anexo 11. Formato de Historia Clínica 79 Anexo 12. Formato de recetario 81 Anexo 13. Formatos de control de calidad 82 Anexo 14. Cronograma de actividades 89 Anexo 15. Financiación del estudio 90 Anexo 16. Infraestructura del grupo Sapientia 91 Anexo 17. Hoja de vida de Investigadores 92 Anexo 18. Artículo: Informe de un caso de melanoma maligno tratado con la vacuna biológica CIMT-54. Autor: Hugo Segura Puello. Enero

7 INTRODUCCIÓN El cáncer en el mundo se considera la segunda causa de muerte después de las enfermedades cardiovasculares, 10.9 millones de personas desarrollan la enfermedad y para el año se espera que los casos de cáncer sean aproximadamente de 16 millones, es decir un 50% de incremento, según la OMS. (1) En América Latina la Sociedad Americana de Cáncer reporto en el año 2002, que las tasas más altas de mortalidad en cáncer en hombres y mujeres se presentaron en Uruguay, Chile, Colombia, Cuba, Venezuela y México (2) En Colombia, el cáncer se considera la segunda causa de morbi-mortalidad, después de las enfermedades cardiovasculares. Una de cada diez personas en Colombia desarrolla cáncer antes de llegar a los 64 años y 1 de cada 18 morirá por esta causa. El Instituto Nacional de Cancerología, estimó en el periodo un promedio de casos nuevos de cáncer, discriminados así: en hombres y en mujeres. Para el año 2.002, las estimaciones en Colombia fueron de nuevos casos de cáncer: en mujeres y en hombres; se ha determinado que en hombres los cánceres más frecuentes son el de próstata, estómago, pulmón y colo-rectal y en mujeres el de cérvix, seno, estómago y colo-rectal. (3) Como lo muestran las estadísticas, el cáncer se ubica en una de las principales causas de muerte, por lo tanto se considera una de las patologías crónicas degenerativas que comprometen no solo un órgano específico, sino que por su evolución llega a afectar la totalidad del organismo, haciendo que se produzcan efectos complejos que no es capaz de superar quien la padece, por estar plenamente inmunosuprimido. El cáncer es una enfermedad que se desarrolla en tres fases: la fase de iniciación (in situ), en donde las células tumorales se encuentran localizadas y que muchas veces pasa desapercibido por medios diagnósticos, con lo cual es muy difícil descubrir la enfermedad a tiempo. La fase de promoción, en donde las células tumorales comienzan a invadir el tejido adyacente y la fase de progresión en donde las células tumorales se desprenden del tejido inicial y viajan a través de los vasos linfáticos y de la sangre para ubicarse en otros tejidos y órganos diferentes al inicial. Dada la complicación que presenta esta patología, la preocupación de los científicos ha conducido al desarrollo de técnicas de cirugía y de transplantes, coadyuvadas con nuevas drogas citotóxicas y mejores métodos de radiación, que han permito tratar canceres de todo tipo en un corto tiempo, sin embargo los efectos presentados después de aplicadas estas terapias no son los mas convenientes para el organismo humano. Los tratamientos oncoespecíficos convencionales como: cirugía (QX), quimioterapia (QT) y radioterapia (RT), han mostrado que después de ser aplicados al paciente, presentan actividad mitótica de algunas células malignas que quedaron vivas, originando recurrencia tumoral y progresión hacia la metástasis. La actividad de la quimioterapia y radioterapia en el organismo generan destrucción de células cancerigenas, pero a su vez destruye células normales, provocando una inmunosupresión en el paciente tratado. (4)

8 Siendo así, estos tratamientos no han podido solucionar de manera eficiente la problemática suscitada por ésta patología, al punto que se están buscando nuevas alternativas terapéuticas, entre las cuales se encuentra la inmunoterapia. Este tratamiento tiene como base reactivar el sistema inmunológico con el fin de identificar y bloquear las células tumorales, haciendo que el sistema inmune se reactive sin presentar efectos adversos que desencadenen daño sistémico en corto, mediano y largo plazo; en contraposición a los tratamientos convencionales que provocan inmunosupresión; esto se debe a que la inmunoterapia se fundamenta en tres principios: inmunoreactivar, inmunopotenciar e inmunomodular la respuesta inmune específica o inespecífica tanto humoral como celular sobre el microambiente tumoral. (5) Actualmente el desarrollo tecnológico de los tratamientos convencionales para el cáncer, no cumplen su función terapéutica en su totalidad, por ser tratamientos paliativos, mas no curativos en la mayoría de los casos, lo cual hace necesario el desarrollo de nuevos tratamientos complementarios como la inmunoterapia. (6) La inmunoterapia se considera la cuarta opción terapéutica para el tratamiento del cáncer; si bien, aunque todavía se encuentra en diferentes fases de ensayos clínicos, se ha podido comprobar que tiene menos efectos secundarios que las terapias tradicionales. (7) (ver anexo 1) De tal forma, que las vacunas terapéuticas para el cáncer constituyen en el siglo XX y XXI una nueva opción de tratamiento, cuyo fin primordial es hacer que el sistema inmunológico sea capaz de reconocer y responder a los antígenos específicos de las células tumorales, respetando las células normales del organismo. Los últimos avances científicos en inmunología celular y molecular del cáncer apuntan hacia nuevas terapias que tengan la capacidad de manipular y potencializar la respuesta inmune específica contra las células neoplásicas. (8) Actualmente, se llevan a cabo en el mundo, un número indeterminado de ensayos clínicos de vacunas contra el cáncer en diferentes etapas con resultados prometedores, confirmando que es posible reactivar el sistema inmunológico deprimido por el cáncer y puede servir como terapia complementaria a los tratamientos convencionales y//o actuar como tratamiento independiente. (9) Por eso, a nivel mundial, la bioterapia o terapia inmune, se encuentran en experimentación en fases preclínicas y clínicas I y II, apuntando al desarrollo de terapias biológicas con efectos secundarios menos nocivos y con mejor respuesta en las células tumorales; tal es el caso de las vacunas para el cáncer que son de tipo terapéutico y están diseñadas para atacar las células cancerígenas provocando inmunogenicidad, memoria inmunológica y bloqueo de la metástasis. (10) Las vacunas actúan como un agente inmunomodulador e inmunoregulador de eventos como: la proliferación, la adhesión, el bloqueo de la entropía de las celular cancerigenas, la fagocitosis, la apoptosis, la inhibición de la angiogénesis y la metástasis en los diferentes tipos de cáncer. (11)

9 1.1. EVOLUCIÓN DE LA VACUNA GPL-1 A CIMT-54 La vacuna se ha diseñado y desarrollado en Universidad Manuela Beltrán y los resultados de los estudios realizados en fase preclínica in vitro e in vivo han sido publicados en la revista UMBRAL Científico, en dichas publicaciones se evidencia la seguridad y eficacia en algunos tipos de cánceres tratados con la vacuna. (12,13,14) El prototipo de vacuna GPL-1 ha pasado por el diseño teórico y desarrollo de pruebas experimentales entre los años al 2004, ha sido elaborada con el principio fundamental de las vacunas que consiste en: 1 Una solución acuosa estéril; 2. Un componente activo a base de proteínas biológicas; 3. Unos adyuvantes orgánicos; 4. un componente celular. En este proceso de investigación se han llevado a cabo las pruebas de citotoxicidad en cultivo de linfocitos totales normales y patológicos, estableciéndose curvas de crecimiento y determinando los efectos de la vacuna en la población celular. (Ver anexo 2). Las primeras pruebas experimentales de inoculación (in vivo) se realizaron en modelos biológicos (animales), comprobando la toxicidad a partir de dosis que fueron administradas e incrementadas desde 0.1 ml a 0.5 ml hasta llegar a una dosis óptima, en la cual se determinaron macroscópica y microscópicamente los efectos de la vacuna GPL-1 en los tumores inducidos (ver anexo 3). En el estudio preclínico in vivo, se indujeron los tumores con células tumorales humanas en ratas wistar; la aplicación de la vacuna en los animales de experimentación, demostró en la fase preclínica, la seguridad de la vacuna a una dosis optima para el tratamiento de varios tipos de canceres. Los animales experimentales presentaron reversibilidad en el proceso de evolución tumoral (ver anexo 4), de tal forma que prolongaron su expectativa y calidad de vida en relación a lo esperado para un animal afectado por cáncer. Desarrollada esta etapa de la investigación, se inicio el estudio de caso de cuatro pacientes quienes se enteraron de la investigación que se estaba realizando y que voluntariamente solicitaron ser tratados con la vacuna experimental. Los diagnósticos de cáncer con que se presentaron los pacientes son: melanoma maligno invasivo grado II, sarcoma en estadio II, tumor de ovario en estadio IV y cáncer de seno en estadio III. Dichos pacientes al ser tratados con la vacuna experimental permitieron evidenciar, a través de exámenes clínicos, la activación de la respuesta inmunológica y permitieron inferir a través de su tratamiento y evolución que la vacuna presenta seguridad, eficacia y supervivencia en dichos casos (ver anexo 5, 6,7 y 8). Una vez determinados los efectos biológicos en fase preclínica y tomando como base los estudios de caso en humanos, se modificó el nombre de GPL-1 al de CIMT-54, debido a que se utilizan sueros humanos autólogos en la preparación de la vacuna, cuya respuesta biológica es reconocida inmunológicamente por el paciente sin generar reacciones antígeno-anticuerpo (Ag-Ac). Motivados por los resultados obtenidos, el grupo de investigación Sapientia, ha diseñado el protocolo clínico terapéutico fase I y II para comprobar la seguridad y eficacia de la

10 vacuna, teniendo en cuenta que esta puede constituir una alternativa de tratamiento para pacientes con cáncer, en términos de expectativa y calidad de vida para la población que padece esta enfermedad. Debido a que esta es una investigación que implica la participación de seres humanos, existe el compromiso de seguir las guías éticas, teniendo como principio fundamental la protección de los pacientes, su seguridad y derechos; guiados por las normas éticas internacionales y la normativa nacional vigente (Resolución 8430 de 1993 del Ministerio de Salud). (15) Se debe resaltar, que lo primordial es el derecho a la vida de las personas y de acuerdo a esto se siguen los principios planteados en el acuerdo de Helsinki y las pautas internacionales de CIOMS, teniendo especial cuidado en el análisis de lo relacionado a los pacientes para los cuales se propone el estudio, considerados población vulnerable debido a que padecen cáncer y esta es una enfermedad que conlleva inminencia de muerte; quienes la padecen pueden encontrar una esperanza de vida o un beneficio directamente relacionado con su estado de salud, pero esto solo podrá determinarse en la medida en que avance la investigación. (16) Cabe resaltar, el articulo 32 de la Declaración de Helsinki que justifica y motiva la investigación con seres humanos: Cuando en la atención de un enfermo los métodos preventivos, diagnósticos o terapéuticos probados han resultado ineficaces o no existen, el médico, con el consentimiento informado del paciente, puede permitirse usar procedimientos preventivos, diagnósticos y terapéuticos nuevos o no comprobados, si, a su juicio, ello da alguna esperanza de salvar la vida, restituir la salud o aliviar el sufrimiento. Siempre que sea posible, tales medidas deben ser investigadas a fin de evaluar su seguridad y eficacia. Los hallazgos que hasta el momento se han obtenido motivan la realización del proyecto de investigación propuesto y que ha sido diseñado tomando como modelo el protocolo de investigación realizada en España, llamada Tratamiento de Linfomas Foliculares en Primera Recaída con Vacuna Proteica Anti-Idiotipo, de HIPÓTESIS Hipótesis de investigación Hi: La vacuna CIMT-54 es segura y eficaz en el tratamiento del cáncer en los diferentes estadios. Hipótesis nula Ho: La vacuna CIMT-54 no es segura y eficaz en el tratamiento del cáncer en los diferentes estadios.

11 2. FUNDAMENTACIÓN TEÓRICA 2.1. TRATAMIENTOS CONVENCIONALES CONTRA EL CÁNCER CIRUGÍA La cirugía, fue y es el tratamiento más usado en oncología, como alternativa terapéutica y paliativa en la resección de tumores sólidos, voluminosos, dolorosos y ulcerados. La cirugía se utiliza como método diagnóstico para la obtención de muestras titulares en el análisis histopatológico, preventiva, en lesiones premalignas y papel terapéutico; este tipo de tratamiento se complementa con terapias como la radioterapia, la quimioterapia y la combinación de las dos, las áreas o campos de acción de la cirugía oncológica están determinados así: Tratamiento quirúrgico definitivo para cáncer primario, caracterizado por la integración de la cirugía con terapias adyuvantes. Cirugía de reducción de masa tumoral, en patologías residuales, (ejemplo: cáncer de ovario). Resección quirúrgica de la patología metastásica con intenciones curativas (ejemplo: melanoma maligno con metástasis cerebral). Cirugía para tratar urgencias oncológicas (ejemplo: descompresión SNC por tumores) Cirugía paliativa, utilizada para disminuir los síntomas (ejemplo: obstrucción intestinal). Cirugía reconstructiva y de rehabilitación (ejemplo: cirugía reconstructiva de seno y colostomia). (17) La cirugía, es una terapia, que se enmarca en la posibilidad de resecar los tumores, lo cual va ha depender de varios criterios, entre los cuales se debe tener en cuenta la ubicación del tumor primario, la extensión de la patología, la histología del tumor, así, como el método quirúrgico que se tiene que emplear. La cirugía es aplicada, según el estadio de la patología determinada por el diagnostico; la difusión tumoral se hace a nivel local (invasión) y a distancia (metástasis). La propagación de la enfermedad se hace por tres vías: tejidos adyacentes, vía linfática a ganglios linfáticos y por vía hemática a otros órganos. Estas vías, son la base para determinar la complejidad del cáncer y el estadio; según la sigla TNM, donde T, hace referencia al tamaño del tumor primario, N, se refiere a la presencia de la metástasis en ganglios linfáticos regionales y M, a la existencia de metástasis a distancias. Con esta simbología se puede tipificar el tumor primario, en una escala de menor a mayor tamaño, como T1, T2, T3y T4; para la afección ganglionar, la escala asciende así: N0, N1, N2 y N3; para la metástasis, ausencia o presencia, como M0 y M1. (18) RADIOTERAPIA La radioterapia es un tratamiento, basado en la energía espontánea de radioisótopos, que se focaliza hacia el tumor de diferentes maneras; entre las que se encuentra la teleterapia, la braquiterapia y la quirofanoterapia, aplicadas a pacientes que presentan patología neoplásica, de características bien diferenciados, voluminosa y densa; por lo

12 regular se utilizan isótopos de cobalto 60, cuya relación de masa por velocidad supera la relación de otros isótopos, como el del yodo, iridio, estroncio, oro y cesio. (19, 20) En tumores superficiales, se hace uso de aceleradores de partículas (electrones), cuya energía se mide en electronvoltios y su impacto es más focalizado, sin que este aspecto redunde en que disipe o desvié la residualidad energética en otro medio diferente al tejido del biosistema tratado. La radioterapia es una alternativa de tratamiento, que genera efectos al organismo humano a corto, mediano y largo plazo; los efectos a corto plazo son: los eritemas en el tejido bombardeado, atrofia en la función de las papilas gustativas, vomito, diarrea, perdida del apetito y el mas importante, el impacto y consecuente rompimiento simple o doble de la cadena de ADN celular con formación de radicales libres que causan un nuevo daño del ADN. (21) A menores dosis de radiación al ADN, el daño puede ser reparado por mecanismos intrínsecos, generando un daño subletal y a mayor dosis los efectos son letales. (22) A mediano plazo: se presenta daño en el ADN de las células productoras de colágeno asociado a necrosis de tejido, perdida de líquidos, disociación de la onda partícula a otros órganos de manera residual afectando el ADN de las células en la medula ósea disminuyendo las células linfoides y mieloides, lo que conlleva a una depleción de la medula. A largo plazo, después de tratar el organismo humano con radioterapia, la zona tumoral tratada presenta cambios en la morfología celular y en el estroma, presentando necrosis total del tejido e inmovilidad del mismo; dichas condiciones de degradación celular solo pueden tratarse por medio de implantes de tejido y cirugías plásticas, el remanente de energía radioactiva queda vagabunda en los tejidos del ser humano hasta que su momentun es tan débil que los niveles tienden a cero; esto, no quiere decir que el organismo humano no presente mutaciones en sus células sexuales, ya que estas en el evento de generar un proceso de gestación va ha evidenciar en los embriones, teratogénesis. (23,24, 25) QUIMIOTERAPIA La segunda terapia convencional, es la quimioterapia, basada en la capacidad del fármaco para generar citotoxicidad de las células neoplásicas; la quimioterapia tiene un papel limitado en el tratamiento primario del cáncer localizado, en el caso de tumores diseminados, en los cuales la cirugía y la radioterapia tienen escasa efectividad. Esta terapia por lo regular es aplicada a pacientes con diagnóstico de cánceres diseminados, tales como, hematológicos y algunos linfomas; la quimioterapia en estos tipos de cáncer se utiliza como tratamiento primario, con el propósito de curar o en su defecto de prolongar la vida del paciente. (26) En patologías, en donde clínicamente se define su diseminación metastásica, la quimioterapia es poco efectiva en el tratamiento de tumores sólidos, con lo cual se busca prolongar la vida y paliar los síntomas. En estadios de micro metástasis no detectados clínicamente, la quimioterapia se aplica intentando erradicar esta micro metástasis; aumentando la probabilidad de curación después de la cirugía y la radioterapia. Una de las características especificas de la quimioterapia, es la de llegar a la mayoría de las células en el organismo y en ocasiones especiales se administra para tratar la enfermedad localizada en los denominados santuarios (SNC, GÓNADAS), en donde la mayor parte de los antineoplasicos no penetran, por hallarse protegidas las células tumorales de los efectos de la quimioterapia sistémica. (27, 28)

13 Hay tres formas de emplear la quimioterapia: de inducción, de adyuvante y neoadyuvante; la quimioterapia de inducción se emplea, como tratamiento primario en pacientes con enfermedad avanzada para los cuales no hay tratamiento alternativo, la terapia adyuvante, es la administración de agentes antineoplasicos hormonales o biológicos para el tratamiento sistémico; antecedido por lo regular de radioterapia y/o cirugía, ejemplo de esto, el tratamiento de leucemias agudas; una vez en esta patología se ha eliminado la evidencia clínica de la enfermedad con el tratamiento con antineoplásico agresivo de inducción, la terapia posterior incluye terapia consolidada y de mantenimiento (quimioterapia oral). (29) El tratamiento neoadyuvante o primario, se caracteriza por la aplicación de quimioterapia como tratamiento inicial de pacientes con tumor localizado, coso en el cual, la quimioterapia se aplica in situ sin obtener resultados positivos relevantes en el tratamiento. Los efectos secundarios de la quimioterapia dependen, del tipo de fármaco y la dosis empleada en cada caso; como también de la sensibilidad particular de cada paciente. (30) Los agentes quimioterapéuticos son sustancias citotóxicas, que afectan de manera indiscriminada células cancerigenas y normales, que se dividen rápidamente; como las células del tracto digestivo (boca, estomago e intestinos), medula ósea y folículo piloso, conllevando a la caída del cabello, a la disminución de las células hemopoyeticas e inmunosupresión, lo cual hace que el paciente sea susceptible a infecciones de origen viral, bacteriano y micótico. Otros efectos, son la cardiotoxicidad, por antineoplasicos como; las antraciclinas, doxorubicina y daunorubicina, las cuales generan la producción de radicales libres, que inducen la formación de complejos hierro- antraciclinas. Estos complejos desarrollan en el paciente signos precoces de hipotensión arterial y anomalías en los electrocardiograma, en su administración intravenosa, pero también puede haber evolución a miocardiopatías con clínica de insuficiencia cardiaca. Otros efectos secundarios son perdida del apetito, las náuseas, el estreñimiento, el vomito, la diarrea las ulceraciones en la boca y la garganta, todas presentadas a corto, mediano y largo plazo, después de la aplicación de los tratamientos quimioterapéuticos. (31, 32) TERAPIA COMBINADA (RADIO QUIMIOTERAPIA) El tratamiento del cáncer con terapias combinadas, al relacionar la toxicidad, evidencian que el tratamiento presenta un efecto sumatorio de toxicidad mayor, a la que genera la quimioterapia o la radioterapia aplicadas independientemente; el efecto toxico a nivel óseo, gástrico y pulmonar, aumenta. La toxicidad hemática, es dosis dependiente, ya que el ataque a la medula ósea, se expresa mediante una disminución de las células sanguíneas circulantes; se presenta con frecuencia, que la principal toxicidad dosis limitante se deba a los riesgos de sangrado, anemia e infección. (33, 34) La protección de la muerte celular, en el estroma de la medula ósea y las células hematopoyéticas inducidas por el tratamiento quimioradioterapéutico, se plantea en teoría que debería aumentarse la actividad hematopoyetica, una vez concluido el tratamiento, sin embargo este aumento de actividad no se evidencia debido a la inmunosupresión originada por tratamiento combinado en la medula ósea. (35, 36, 37) Las células madre pluripontenciales (pluripotent stem cell), las cuales al replicarse, se diferencian en la línea linfoide o mieloide, a través de unos mecanismos de señalización,

14 dirigido por moléculas de bajo peso molecular llamadas citoquinas, que disparan las cascadas de diferenciación a la línea mieloide induciendo la formación de eritrocitos, plaquetas, granulositos y macrófagos; mientras que la línea linfoide, induce a células T y B. Estos linajes celulares, se hayan acompañadas en un estroma de células endoteliales, células adventicias, fibroblastos, macrófagos y células grasas en la medula ósea; este micro ambiente, presenta todas las condiciones de estado termodinámico ideales en los procesos de replicación de las células sanguíneas. Al procurarse tratamiento radioquimioterapeutico combinado al organismo humano con cáncer, las condiciones ideales de estado termodinámico no se alcanzan, dándose en el paciente un estado entrópico, que difícilmente puede equilibrarse. (38, 39) 2.2. BIOLOGÍA MOLECULAR DEL CÁNCER El cáncer empieza con una sola célula que pierde el control en su ciclo de división, originando crecimiento tisular y propagándose en forma incontrolada; el término cáncer abarca, más o menos unas cien clases o tipos de la enfermedad; por lo regular todos los tejidos del cuerpo humano son susceptibles de desarrollar cáncer, en algunos casos varios tipos en un mismo tejido; tal vez es una de las enfermedades ampliamente estudiada y desde diferentes perspectivas. Han pasado muchos años en los que no se tenia conocimiento claro y gracias al desarrollo tecnológico en el campo molecular; el cual explica la proliferación excesiva, la muerte celular programada (apoptosis) y los mecanismos por lo que el cáncer ocasiona la metástasis, se han podido lograr grandes avances en la investigación en cáncer. (40, 41) La biología molecular, se considera una herramienta necesaria para interpretar y comprender sus aplicaciones en la actualidad y en el futuro poder desarrollar una nueva capacidad clínica en cuanto a pronostico, diagnostico y tratamiento de la enfermedad. Para que se de inicio al cáncer, juegan un papel importante dos tipos de genes, que en conjunto solo constituyen una pequeña proporción del genoma humano, en sus estados normales controlan el ciclo celular con una compleja secuencia de eventos que hacen que la célula crezca y se divida. Los proto-oncogenes activan el crecimiento, mientras que los genes supresores de tumores inhiben dicho crecimiento. Los protooncogenes, son genes normales, su forma mutada se denomina oncogén que causa cáncer como consecuencia de una ganancia de función de la proteína expresada. Los protooncogenes, codifican proteínas normales que están relacionadas directamente con los eventos de proliferación celular o de apoptosis, estas actúan solo cuando reciben señales reguladoras específicas; opuesto a los oncogenes que son las formas mutadas que expresan proteínas anómalas (oncoproteinas), estas oncoproteinas, se mantienen activas haciendo caso omiso a las señales reguladores; lo que implican una ganancia de la función de la proteína, en consecuencia esto conduce a una proliferación descontrolada o a una apoptosis precaria que desencadena la aparición del cáncer. (42, 43) Entre los oncogenes encontramos: Genes de factores de crecimiento o sus receptores.

15 PDGF, El protooncogen sis, codifica la cadena B del factor de crecimiento derivado de plaquetas, implicado en el cáncer de cerebro (Gliomas) Erb-B, Codifica, el receptor del factor de crecimiento epidérmico, implicado en el cáncer de cerebro (Glioblastoma) y en el cáncer de seno Erb-B2, Denominado, HER-2 o neu, codifica un receptor del factor de crecimiento implicado en canceres de ovario, seno y glándulas salivales RET, Codifica receptor de factor de crecimiento, implicado en cáncer de tiroides Genes de proteínas transmisoras citoplasmáticas de cascadas de señales estimuladoras Ki-ras, Asociado en canceres de pulmón, ovario, colon y páncreas N-ras, Asociado a leucemias Genes de factores de trascripción, que activan genes que promueven el crecimiento c-myc, Asociado a canceres de leucemias, seno, estomago y pulmón N-myc, Asociado a neuroblastomas y glioblastomas L-myc, Asociado a cáncer de pulmón Genes para otros tipos de moléculas Bcl-2, Codifica una proteína, que normalmente bloque la apoptosis, asociado a linfomas de células B Bcl-1, Conocido como PRAD1, codifica una proteína estimuladora del ciclo celular; asociado a canceres de seno, cabeza y garganta MDM-2, Codifica una proteína antagonista a la supresora de tumores p53, asociada en sarcomas. Los genes supresores de tumores, se asocian al cáncer cuando las mutaciones se hacen evidentes y no expresan la proteína supresora de tumores, privando a la célula de frenar los procesos anómalos que desencadenan las patologías cancerosas. El desarrollo de los tumores es precedido de eventos mutagénicos en por lo menos seis genes que son los encargados de controlar la proliferación celular o inducir la apoptosis; la expresión normal de las proteínas derivadas de los genes supresores de tumores, permiten que se regule los eventos el ciclo celular, como a su vez en la fase S, se corrijan por actividad enzimático los defectos mutacionales a nivel de ADN, para que las células hijas no hereden los errores genéticos. Los genes supresores de tumores más importantes son: Genes de proteínas citoplasmáticas APC, Asociado a cáncer de colon y estomago DPC4, Codifica una proteína trasmisora en la cascad de señales que inhiben la división celular, asociado al cáncer de páncreas

16 NF-1, Codifica una proteína, que inhibe la proteína estimuladora (Ras), asociado en canceres de sistema nervioso periférico (Neurofibromas, Feocromocitomas) y leucemia mieloide NF-2, Asociado en meningiomas, ependimomas (Canceres de cerebro) y Schwannomas Genes de proteínas nucleares MTS1, Codifica la proteína p16, es una molécula freno del reloj del ciclo celular, asociado en varios tipos de cáncer RB, Codifica la proteína, prb, es uno de los frenos primordiales del ciclo celular, asociado en retinoblastomas, canceres óseos, de vejiga, seno y plumón P53, Codifica la proteína p53, que detiene el ciclo celular, e induce alas células normales a apoptosis, asociado a varios tipos de cáncer WT1, Asociado, a cáncer renal en niños (tumor de Wilms) Genes de proteínas, cuya localización celular no esta definida BRCA1, Asociado a canceres de seno y ovario BRCA2, Asociado a cáncer de seno VHL, Asociado a cáncer de las células renales (44, 45) Los canceres humanos, se caracterizan por una entropía a nivel de masa celular y energía dinamizadora del metabolismo; mientras el ciclo celular pierde autonomía y se perturban las cascadas de señales intracelulares y extracelularmente, se origina una atipia en la marcha del reloj biológico que desencadena eventos no lógicos en cada fase del ciclo. El ciclo celular consta de cuatro fases: G1, (intervalo) donde la célula aumenta de tamaño y se prepara para duplicar el ADN; En la fase S (síntesis), se duplica el ADN con precisión, en la cual los cromosomas se han replicado, la célula entra en la fase G2, durante la cual se prepara para la ultima fase, M (mitosis), fase en la que la célula se divide para originar dos células hijas, cada una de las cuales recibe, una dotación completa de cromosomas; las células hijas, entran inmediatamente en la fase G1, para continuar el nuevo ciclo, que tiene la opción de detener el ciclo temporal o definitivamente. (46) El ciclo celular se regula en tres puntos específicos, que requiere de unas condiciones de estado específicas por ser un sistema abierto; la temperatura, el PH, biomoleculas orgánicas e inorgánicas y los factores de crecimiento celular necesarios. Los dos puntos de control principal, se encuentran entre G1 y G2, en la interfase S, el tercer punto esta ubicado en la mitosis M, gracias a estos tres controles, las células, solo dan inicio a una nueva fase de división cuando se han cumplido las coediciones de estado en cada punto, si estas no se cumplen en cada punto de control actuara como freno biológico deteniendo el ciclo. Cualquier circunstancia anómala presentada durante el ciclo, hace que la división cesé, llevándola a la proliferación celular desmedida, esto se explica por que la única fase en las cual las célula puede hacer reparaciones del ADN, es en la fase S. (47)

17 2.3. INMUNOTERAPIA El sistema inmunológico está conformado por un conjunto de células denominadas linfocitos T y B, células NK entre otras, que se producen a nivel de la médula ósea de los huesos largos y que maduran en el timo (linfocitos T ayudadores y citotóxicos), mientras que otras células maduran en los órganos linfoides, como son el bazo, el hígado y ganglios linfáticos, cuyo papel principal consiste en la defensa del organismo de agentes externos (inmunidad exógena) o de agentes internos (inmunidad endógena), como son las mismas células del organismo que por alguna patología no son reconocidas. Las células tumorales hacen parte de la reacción endógena que debería tener el organismo ante células extrañas, como las cancerígenas; sin embargo, muchas veces el sistema inmunológico no es capaz de reconocerlas por factores extrínsecos o intrínsecos al mismo sistema inmune. (48,49,50) El desarrollo de la inmunoterapia se debe a que las terapias oncoespecíficas actuales no responden a las expectativas clínicas esperadas en los pacientes con neoplasia. A diferencia de las vacunas antiinfecciosas que son profilácticas, los tratamientos para el cáncer a partir de vacunas son de carácter terapéutico, cuando ya se ha instaurado la enfermedad. De ahí que lo que se pretende es provocar una respuesta inmunológica (inmunogenicidad) ante las células tumorales y que sean capaces de reconocer el antígeno (Ag) específico del tumor para destruir la célula tumoral y evitar el proceso metastático, reactivando el sistema de defensa del organismo ante cualquier nuevo evento de la enfermedad. (51) En la actualidad se desarrollan aproximadamente más de 313 ensayos en fase preclínica y clínica I y II con vacunas, las terapias tradicionales producen más efectos secundarios y destruyen tanto células normales, como patológicas. Las vacunas biológicas muestran mayor seguridad, mejorando la supervivencia del paciente. En la mayoría de los estudios los resultados han sido prometedores, mostrando seguridad, eficacia y potenciación del sistema inmunológico. (52) Se pueden distinguir dos tipos de inmunoterapia: Una pasiva y otra activa. La inmunoterapia pasiva consiste en la transferencia a persona con tumores cancerígenos de células tumorales cultivadas previamente in Vitro y cuya actividad inmunológica es a corto plazo; mientras que la inmunoterapia activa consiste en una estimulación inespecífica o específica del sistema retículo-endotelial y su duración es a largo plazo. (53) Se han conceptualizado teóricamente diferentes tipos de vacunas, cada una diseñada y desarrollada de acuerdo a los objetivos planteados por el equipo de investigadores, con los cuales se pretende provocar una respuesta inmune al reconocer el ó los antígenos tumorales. (Ver ampliación ANEXO 1) Tipos de vacunas: Vacunas celulares Autólogas o heterólogas de células Lisadas o de células completas o atenuadas. Vacunas de células dendríticas potenciadas con antígenos tumorales.

18 Vacunas de antígenos purificados o parcialmente purificados. Vacunas de Anticuerpos (Ac) antiidiotipos. Vacunas que usan proteínas de estrés térmico. Vacunas virales. Vacunas de ADN recombinante (54) Vacunas biológicas: La efectividad de las vacunas biológicas está dada en parte por ser autólogas, lo que hace que se estimule el HLA, dependiendo del tipo de cáncer y de su estadio; en el individuo con cáncer se puede obtener una muestra con un número suficiente de células tumorales y normales para preparar parte del dispositivo vacunal. Sin embargo, los sueros heterólogos también pueden producir una respuesta inmune en pacientes a los que se les aplica el antígeno de otro paciente en igual o mayor estadio del cáncer. (55) El diseño y desarrollo de las vacunas biológicas está caracterizada por el empleo de células autólogas y/o heterólogas, vivas y/o atenuadas, proteínas específicas y/o inespecíficas del tumor, coadyuvantes (proteínicos y no proteínicos) con el fin de provocar una respuesta inmune VACUNA BIOLÓGICA CIMT-54 Es un tipo de vacuna que se caracteriza por presentar inmunidad activa humoral y celular debido a su composición biológica. La vacuna CIMT-54 está diseñada con el objetivo de reconocer los Ags tumorales específicos e inespecíficos y bloquear la metástasis, provocando una respuesta inmune al reactivar el sistema inmunológico. La vacuna CIMT-54 esta diseñada debido a la baja eficacia de los tratamientos convencionales para el cáncer, como Cirugía (Qx), Quimioterapia (QT) y radioterapia (RT). (56) La vacuna se prepara a partir de sueros autólogos, proteínas de bajo peso molecular y de vida corta, células progenitoras, virus atenuado de ADN y un componente esencial para la estimulación de inmunidad celular, que genera memoria inmunológica MECANISMO DE ACCIÓN DE LA VACUNA CIMT-54 A partir del suero autólogo tomado del paciente se obtienen proteínas (marcadores tumorales), que activan los mecanismos biológicos y metabólicos a partir de la adición de aminoácidos, proteínas y vector viral atenuado que componen la vacuna y se llevan a unas condiciones adecuadas antes de ser inoculado al paciente. Al aplicar la vacuna, un posible mecanismo de acción es que active las células dendríticas, cuya función es servir de células presentadoras de anfígeno (CPA), las reconocen los linfocitos T ayudadores, activando las células T citotóxicas y NK, las cuales van a identificar a las células tumorales y las va a fagocitar en su totalidad o parte de ellas. Paralelamente se dispara la cascada de las citoquinas activando la inmunidad celular. La inmunidad humoral se activa produciendo un aumento de linfocitos B, como respuesta al anfígeno tumoral específico; a su vez los mecanismos biológicos de la vacuna activan la vigilancia inmunológica. (57, 58,59)

19 La vacuna como tal reactiva la tolerancia inmunológica (TI), mecanismo por el cual las células especializadas no atacan a las células normales del organismo, reconociéndolas y solamente se activa en presencia de células tumorales o de lo no propio. Para reconocer y recordar (memoria inmunológica) al sistema inmunológico, el esquema de vacunación, se plantea en tres dosis iniciales: La primera dosis que es la encargada de capacitar al sistema inmunológico para reconocer los antigenos específicos e inespecíficos, la segunda dosis, como activador de la memoria inmunológica y la tercera, como refuerzo que mantenga activa la memoria inmunológica. (60,61) Dentro del estudio el esquema de vacunación sirve para comprobar cuantas dosis necesita un paciente de acuerdo al tipo de cáncer y al estadio del cáncer de acuerdo a lo incluido en el estudio de fase clínica I para vacunas RESPUESTA DE LA VACUNA CIMT-54 EN ESTUDIOS PRECLÍNICOS Los resultados obtenidos en cultivo de linfocitos de sueros de pacientes con diferentes tipos de cáncer en los estudios in Vitro, evidenciaron, un aumento del numero de linfocitos con respecto al tiempo de crecimiento y se observo al microscopio en campo de 40X formación de rosetas de linfocitos, adhesión celular y finalmente eventos de apoptosis en las células cancerigenas. Los estudios preclínicos in vivo (ratas Wistar) demostraron, que la vacuna CIMT-54, no presento toxicidad en ninguno de los animales, tratados a la dosis de 0,2mL o 20 UI, con lo cual se comprobó la seguridad de la vacuna. Se indujeron algunos tumores sólidos y hematopoyèticos a partir de células cancerigenas humanas (xenotransplante) en ratas, corroborando que las ratas tratadas a la dosis de 0,2mL o 20 UI presentaron regresión tumoral; lo cual da indicio de la efectividad de la vacuna en los tumores inducidos y la supervivencia de los animales tratados. Anexo 4 Con los resultados obtenidos, de los estudios preclínicos a nivel in Vitro e in vivo en ratas, nos permite realizar estudios en fase clínica I y II para comprobar la seguridad y la eficacia de la vacuna CIMT-54, en pacientes con cáncer y que han sido tratados con QT, RT y QX RESPUESTA DE LA VACUNA CIMT-54 EN CASOS CLÍNICOS Los estudios de caso realizados en pacientes con diferentes tipos de cáncer y en diferentes estadios arrojaron resultados positivos en cuanto a la seguridad y la eficacia de la vacuna, al comprobar que no resulto tóxica para ninguno de los pacientes tratados a la dosis de 0,2 ml y que pudo corroborarse la reactivación del sistema inmunológico, defendiendo al organismo de la producción de nuevas células tumorales. Cada caso se describe en los anexos 5, 6, 7, 8.

20 3. OBJETIVOS 3.1. OBJETIVOS GENERALES Determinar la seguridad y la eficacia de la vacuna CIMT-54 en los diferentes tipos de cáncer OBJETIVOS ESPECÍFICOS. Determinar la respuesta inmune en los pacientes con cáncer tratados con la vacuna CIMT-54. Determinar el efecto de la vacuna CIMT-54 sobre el proceso tumoral. Evaluar las reacciones adversas secundarias de la vacuna. Determinar la supervivencia y calidad de vida en los pacientes tratados con la vacuna. 4. DISEÑO DEL ESTUDIO 4.1. PARÁMETROS DEL ESTUDIO En cada visita se realizará el control y la evolución del paciente. Antes de iniciar el tratamiento con la vacuna CIMT-54, se solicitarán exámenes de hemograma, Antígeno tumoral según el caso, CD4+ y CD8+ y se repetirán cada 3 meses o antes si lo considera el investigador principal (médico) de acuerdo al estado clínico del paciente en estudio. En cualquier momento de la inmunoterapia, si apareciera una adenopatía sospechosa, se ordenara una biopsia o cualquiera de los exámenes complementarios según se requiera ESQUEMA DE VACUNACIÓN Y TRATAMIENTO CON INMUNOTERAPIA De acuerdo a los resultados observados durante el tratamiento a los pacientes evaluados hasta la fecha, es importante anotar que las seis (6) dosis reglamentadas según el protocolo, apenas son el inicio de la reactivación del sistema inmunológico y más en los pacientes que se encontraban en estadios avanzados de la enfermedad III y IV; de tal manera que hemos decidido aumentar el esquema de vacunación hasta diez (10) dosis en dichos estados metastáticos, mientras que en los estadios considerados invasivos in situ, localizados, se pueden aplicar las 6 dosis reglamentadas. Las 3 dosis iniciales de 20 UI, serán aplicadas una cada 1 días y luego una mensual y serán aplicadas en la región deltoidea de uno de los miembros superiores; el paciente deberá estar en observación durante dos horas en el día con el fin de evitar que hubiese reacciones adversas.

21 4.3. TRATAMIENTO DE SOPORTE Será decisión del médico responsable del estudio solicitar informe a otros especialistas para solucionar, con o sin hospitalización, aquellas patologías aparecidas de manera concomitante VALORACIÓN CLÍNICA El inicio del proceso incluye el estudio de cada caso clínico del paciente con cáncer y su estado general actual al momento del ingreso; de igual manera, el seguimiento del paciente incluye la valoración permanente del paciente EXÁMENES DE LABORATORIO Cada paciente deberá anexar a su historia clínica antes de iniciar el esquema de vacunación los siguientes exámenes: A. Hemograma completo C. Estudio histopatológico confirmatorio del cáncer. D. Hemoclasificación. E. Antígeno tumoral. F. Beta-HCG para las pacientes en edad fértil. G. CD 4+- CD8+ H. VIH I. Hepatitis B (VHB) IMÁGENES DIAGNOSTICAS Estas pruebas podrán ser solicitadas de acuerdo a la evolución de cada caso: A. Radiografía tórax AP y L C. TAC tóraco abdomino - pélvico según tipo de cáncer. D. RNM, cuando se requiera. E. TAC craneal F. Ecografía abdómino-pélvica cuando se requiera VALORACIÓN DE LA RESPUESTA Los pacientes serán evaluados a los 6, 12 y 24 meses. La clasificación dentro del estudio de acuerdo a la respuesta es: A. Remisión Clínica Completa (RCC) Desaparición de la enfermedad en todas las pruebas clínico-analítica-instrumentales.

22 B. Remisión Clínica Parcial (RP) Ausencia de aparición de nuevas lesiones o de progresión de las lesiones pre-existentes o reducción del tamaño de las mismas entre un 25 y 50%. C. Progresión de la Enfermedad Cualquier incremento en el tamaño de las lesiones mayor o igual al 25% o aparición de nuevas lesiones. E. Remisión Completa Molecular (RCM) Respuesta negativa histológica y molecular VALORACIÓN DE LAS REACCIONES ADVERSAS Vacuna CIMT-54. Sobre la base de los estudios preclínicos in Vitro e in vivo, realizados en la Universidad Manuela Beltrán, se determinó mínima o ninguna toxicidad en la administración de CIMT- 54. Cualquier reacción cutánea local será valorada en función del eritema, induración, dolor o lesión local; Cualquier otro tipo de toxicidad se clasificará como de segundo grado según la OMS. Las reacciones adversas las podemos clasificar en tres periodos de tiempo. 1. Reacciones agudas: de 0 a 15 días. En este estadio observaremos si hay síntomas agudos posvacunación como eritema en piel, dolor local, flogosis o algún otro síntoma leve y pasajero o si hay alguna reacción de tipo anafiláctico, severa. 2. Reacciones subagudas: de 16 a 90 días. Podremos valorar en este estadio si hay reacciones que comprometen órganos o tejidos o si aparecen síntomas clínicos en donde el estado del paciente se vea comprometido. Debe haber seguimiento mensual del paciente a través de pruebas sanguíneas. 3. Reacciones crónicas: de 90 días a 5 años. Es una etapa en que se va a valorar a largo plazo si aparecen reacciones severas o reacciones que la OMS cataloga como estadio IV, en donde hay un compromiso neurológico. Debe llevarse un estricto control del paciente a través de exámenes clínicos y pruebas diagnósticas MANIPULACIÓN DE MUESTRAS El proceso de elaboración de la vacuna CIMT-54 será coordinado por el investigador principal con la colaboración de la persona encargada del control de calidad (Bacterióloga/ microbióloga). El laboratorio donde se procesa la vacuna cuenta con un alto nivel de control de calidad para su preparación.

23 TOMA DE SANGRE Se realizará la extracción de una muestra de sangre (4 cc) periférica a cada participante, en tubo de hemólisis con EDTA; la muestra se centrifuga a 2000 rpm por 20 min. para la obtención del suero. El suero obtenido se almacena en tubos ependorf en nevera a 4 C y se rotulan PREPARACIÓN DE LA VACUNA CIMT-54 La preparación de la vacuna se lleva a cabo en el área de investigación y desarrollo del laboratorio, especialmente adecuado para dicho proceso. Los componentes de la vacuna se preparan en forma aislada según la cantidad requerida de cada uno de los elementos; se prepara por lotes de 400 dosis de vacunas y se les realizan las pruebas de control microbiológico por parte del personal especializado CONTROL DE CALIDAD DE LAS MUESTRAS (ANÁLISIS MICROBIOLÓGICO) El análisis microbiológico tendrá como prioridad verificar que las muestras estén libres de pirógenos y que su proceso sea estéril, realizando análisis microbiológicos, el cual evaluará la presencia o ausencia de bacterias como hongos y levaduras. Por otra parte, se realizará el monitoreo ambiental a través de la evaluación de la calidad del aire y la evaluación de los protocolos de limpieza y desinfección de superficies CONVOCATORIA DE PACIENTES En el proceso de selección de pacientes se inicia con la realización de una conferencia en el auditorio central de la UMB. Se dará la información general de los estudios realizados y los resultados obtenidos. Posteriormente las personas interesadas en participar en la investigación podrán comunicarse a la UMB y programar una cita para obtener la información detallada del estudio CARACTERÍSTICAS GENERALES Para la realización de la fase clínica I se conformará un grupo entre 10 y 50 pacientes de acuerdo al criterio establecido por la OMS en las pautas CIOMS DE Para la realización de la fase clínica II, se conformara un grupo entre 200 y 500 pacientes de acuerdo a al criterio establecido por la OMS en las pautas CIOMS DE El periodo de selección de pacientes se hará en la UMB durante un mes del año, involucrando pacientes de género masculino y femenino que oscilan en una edad entre los 18 y los 80 años. El tiempo de duración establecido para el estudio es de 24 meses (62) CRITERIOS DE INCLUSIÓN Los pacientes interesados en participar en el estudio deberán cumplir los siguientes requisitos: A. Haber dejado otros tratamientos como QX, RT; QT, con un mínimo de un mes de anterioridad.