FARMACOLOGIA Por Kaur J., Badyal D.K., Khosia P.P. Los Anticuerpos Monoclonales han revolucionado la terapia Los anticuerpos monoclonales, solos o conjugados con drogas, toxinas o sustancias radioactivas cada vez se utilizan más en el tratamiento del cáncer, las enfermedades autoinmunes, el rechazo de injerto y de enfermedades infecciosas y alérgicas; sin duda, representan una nueva era en el tratamiento de numerosas enfermedades. de muchas enfermedades Introducción Los seres humanos y los animales producen anticuerpos con capacidad de reconocer una amplia variedad de determinantes antigénicos (epitopes); estos anticuerpos confieren protección contra agentes infecciosos. En las últimas décadas, los anticuerpos también pasaron a desempeñar un papel terapéutico. Los anticuerpos que se sintetizan contra un antígeno en particular se denominan anticuerpos monoclonales (MAb [monoclonal antibodie]), una clase muy específica producida por clones de una célula híbrida que se preparara experimentalmente mediante la fusión de linfocitos B con una célula tumoral. En los estudios en cáncer se utilizaron MAb unidos a material radiactivo, drogas y células killer inmunológicas; cuando se inyectan en el paciente, destruyen las células que expresan el antígeno en cuestión. Asimismo, los MAb se consideran agentes que modifican las respuestas biológicas. Para la creación de un hidridoma inmortal es necesario utilizar animales. Producción de MAb El procedimiento para la creación de MAb fue descrito por Kohler y Milstein en 1975. La idea principal consistía en usar una línea de células de mieloma que había perdido la capacidad de secretar anticuerpos. Estas células se fusionaron con células B normales, productoras de anticuerpos. La fusión generó un clon de células (hibridoma) con capacidad de sobrevivir indefinidamente en cultivos y de producir un único tipo de anticuerpo, durante largos períodos. Cuando los hibridomas son inyectados en un ratón, las células se multiplican y producen abundante líquido ascítico en 42 NUESTRAFarmacia 2007-Nº 51
el que se detecta una elevada concentración de anticuerpos. El método por el que se obtiene MAb a través de la inyección de un hibridoma en ratones es simple y relativamente económico. Este procedimiento permite obtener grandes cantidades de MAb que pueden utilizarse directamente. Sin embargo, es necesaria la observación diaria de los animales; además, los MAb obtenidos con esta técnica tienen varias proteínas murinas y otros contaminantes que deben ser eliminados. Una alternativa al uso de animales reside en lograr el crecimiento del hibridoma en un medio tisular; no obstante, el proceso es más sofisticado y más costoso. Uno de los procedimientos más simples para la producción de MAb in vitro consiste en hacer crecer los hibridomas en grupos y luego purificar los anticuerpos a partir del medio de cultivo. Empero, esta estrategia permite obtener niveles bajos de MAb; por su parte, algunos MAb se desnaturalizan durante la concentración o la purificación. Otro sistema consiste en utilizar membranas semipermeables que permiten el crecimiento de las células en densidades elevadas en el cultivo. El propósito es aislar las células y los MAb producidos en una cámara pequeña que se encuentra separada por una barrera o membrana del amplio compartimiento con el medio de cultivo. En el cultivo se pueden incorporar numerosos factores que optimizan el crecimiento del hibridoma. La concentración de anticuerpos que se obtienen con este procedimiento es semejante a la que se logra con el uso de animales; sin embargo, tiene la ventaja de que no presenta los contaminantes característicos del fluido ascítico. Este método es el preferido para la producción industrial porque elimina la necesidad de animales y permite obtener grandes cantidades de MAb. Dr. César Milstein Premio Nobel de Medicina y Farmacología 1984. Desarrollo de anticuerpos monoclonales. (1927-2002), inmunólogo argentino nacionalizado británico que compartió, en 1984, el Premio Nobel de Fisiología y Medicina con Niels Kai Jerne y Georges J. F. Köhler, por sus investigaciones sobre el sistema inmunológico y por el desarrollo, en colaboración con éste último, de la tecnología de producción de los anticuerpos monoclonales. Los procedimientos efectuados in vitro son efectivos en casi el 90% de los casos; sin embargo, en una minoría son ineficaces, dado que los hibridomas no crecen bien o se pierden en estas condiciones experimentales. Por lo general, en los métodos in vitro se requiere el uso de suero fetal bovino, que tiene sus inconvenientes. Por su parte, la pérdida de la glicosilación adecuada puede asociarse con ineficacia, con aumento de la antigenicidad del anticuerpo, con modificaciones de las funciones biológicas y eliminación más rápida en el organismo. Evolución de los MAb Las características fundamentales de los MAb incluyen su especificidad e inmortalidad. Sin embargo, los que se producen en ratones incluyen secuencias antigénicas que pueden inducir la formación de anticuerpos. La producción de anticuerpos quiméricos redujo sustancialmente -pero no eliminó- esta complicación. Los anticuerpos humanizados (sin secuencias murinas) representan un gran avance en este sentido, dado que se considera que esta nueva generación de MAb tiene mayor eficacia y seguridad. Los anticuerpos de primera generación incluyen los primeros MAb obtenidos mediante la inmunización de un ratón, conejo o rata con el antígeno. Los pacientes frecuentemente generan anticuerpos contra las proteínas extrañas con lo cual se reduce considerablemente su eficacia. Además, pueden presentarse eventos adversos (enfermedad del suero o anafilaxia) asociados con la formación de complejos inmunes. Además, los MAb de primera generación no desencadenan las funciones efectoras clásicas de los anticuerpos, entre ellas, citotoxicidad celular dependiente de anticuerpos y citotoxicidad dependiente de complemento que intervienen en la destrucción de células malignas. Los MAb de segunda generación son anticuerpos humanizados; en la actualidad, se utiliza ingeniería genética para construir híbridos integrados por regiones de los anticuerpos humanos con una estructura murina o de primate. Pueden ser de varios tipos: los MAb quiméricos derivan de 2 especies diferentes. El anticuerpo combina las partes de unión al antígeno (región variable) del anticuerpo murino con las porciones efectoras (región constante) de un anticuerpo humano; algunos ejemplos son el infliximab, el rituximab y el abciximab. En los anticuerpos humanizados, la región determinante de la complementariedad no es de origen humano. El anticuerpo combina sólo los aminoácidos que intervienen en la unión con el antígeno (región hipervariable) de origen murino con el resto de la molécula del anticuerpo humano. El daclizumab, la herceptina y la vitaxina son algunos ejemplos. Los anticuerpos de primates tienen regiones variables de los anticuerpos de primates y regiones constantes de anticuerpos humanos. Los anticuerpos que se producen por ingeniería genética incluyen la porción Fab del anticuerpo murino unida a la porción Fc del anticuerpo humano. Los MAb humanos se generan mediante la inmortalización de linfocitos B huma- 2007-Nº 51 NUESTRAFarmacia 43
SECCION nos con el virus Epstein Barr y el uso de ratones inmunodeficientes. Con técnicas de ingeniería genética es posible realizar anticuerpos híbridos murinos-humanos. Por último, los MAb pueden producirse por diversas técnicas: tecnología de ADN recombinante, ratones transgénicos y mediante el uso de fagos. La ingeniería genética vegetal (en plantas transgénicas) representa una buena opción para la producción de MAb, carece de contaminantes patogénicos de origen animal, se produce a bajo costo y es fácil de fabricar a gran escala. Producción de MAb a gran escala Nomenclatura La producción industrial de MAb incluye múltiples pasos experimentales para lograr un producto final beneficioso en términos de costo y eficacia. Los hibridomas deben estar libres de agentes contaminantes e infecciosos (entre ellos, virus y micoplasma) y ser suficientemente estables. La concentración de ADN y de endotoxinas debe reducirse al máximo; además, deben darse las características necesarias para asegurar la pureza, actividad, estabilidad y seguridad de cada lote. En los años que siguen, muy probablemente la biotecnología se basará fundamentalmente en 2 aspectos: la tecnología de los hibridomas y del ADN recombinante. Por consenso, los MAb se denominan de una forma particular que hace referencia al origen y al uso terapéutico; no obstante, todos terminan con el sufijo mab, que identifica el producto. Tipos de MAb utilizados en el tratamiento MAb no conjugados No están unidos a drogas o material radiactivo. Se unen a los antígenos Producción de anticuerpos monoclonales INMUNIZACIÓN FORMACIÓN DE CÉLULAS ANTICUERPO HIBRIDOMAS INVESTIGADOS PARA LA PRODUCCIÓN DE ANTICUERPOS UNIÓN ANTICUERPOS PRODUCIENDO HIBRIDOMAS CLONADOS CÉLULAS TUMORALES CULTIVO DE TEJIDO ANTICUERPOS MONOCLONALES AISLADOS PARA CULTIVO específicos de las células blanco, por ejemplo, neoplásicas. Se utilizan para marcar las células que deben ser destruidas por el sistema inmunológico. Algunos de los MAb que se emplean en la terapia antineoplásica incluyen el trastuzumab (en cáncer de mama avanzado), el rituximab (en linfomas no Hodgkin), el cetuximab (en cáncer colorrectal avanzado) y el alemtuzumab (en la leucemia linfocítica crónica de células B). MAb conjugados Pueden utilizarse para liberar radionucleidos, toxinas o drogas citotóxicas en un tejido específico o en una población de células neoplásicas. En el primer caso se trata de radioinmunoterapia. Los MAb conjugados liberan la sustancia tóxica en el lugar preciso, con lo que se minimiza el daño a las células normales. Algunos ejemplos de MAb conjugados incluyen el ibritumomab tiuxetan (un MAb radiomarcado que se utiliza en el tratamiento del linfoma no Hodgkin), el tositumomab (para el linfoma no Hodgkin) y el gemtuzumab ozogamicina (para pacientes con leucemia mielocítica aguda). Este último es el único que ha sido aprobado por la Food and Drug Administration (FDA). La inmunotoxina conjugada al MAb es la calicheamicina. El MAb está dirigido contra el antígeno CD33 que se expresa en las células leucémicas. Mecanismo de acción de los MAb Aunque todavía no se comprende con exactitud el mecanismo de acción de los MAb, pueden actuar por bloqueo de la función del antígeno blanco en linfocitos T, en linfocitos B, del factor de necrosis tumoral alfa (TNF [tumour necrosis factor]) y de interleuquinas (IL), con lo cual se interrumpen los procesos de señalización intracelular. También actuarían a través de citotoxicidad celular dependiente de complemento y citotoxicidad celular dependiente de anticuerpos y por 44 NUESTRAFarmacia 2007-Nº 51
inhibición de factores de crecimiento. Por ejemplo, el receptor del factor de crecimiento epidérmico (EGFR [epidermal growth factor receptor]) es un receptor de superficie que participa en la regulación de la proliferación y de la supervivencia de las células. Farmacocinética En general, los MAb se utilizan por vía intravenosa y permanecen esencialmente en el torrente circulatorio. Sin embargo, la vía intravenosa puede no ser apropiada para tratamientos prolongados dado que demanda atención hospitalaria y muy frecuentemente se asocia con efectos adversos que, en ocasiones, pueden ser graves. Por su parte, la liberación continua y sostenida de MAb puede inducir la síntesis de anticuerpos antiidiotípicos neutralizantes. Los MAb tienen escaso volumen de distribución y poca penetración celular y permanecen en la circulación entre 2 días y 2 semanas. El costo de todos estos agentes es muy elevado, otro factor que complica su utilización masiva. Además, debe recordarse que, si bien son muy específicos, las dosis que se requieren para terapia, sobre todo de condiciones crónicas, suelen ser muy altas. Es de esperar que los avances tecnológicos en marcha permitan producir grandes cantidades de MAb a menor costo. Efectos adversos Habitualmente, los efectos adversos que se producen en el contexto del tratamiento con MAb obedecen a su origen en otras especies, a que suprimen funciones biológicas y a que se asocian con la activación de células inflamatorias o mediadores. Los efectos adversos observados con los MAb no conjugados por lo general son leves, atribuibles a una reacción alérgica y aparecen durante la primera infusión. El fenómeno parece obedecer a la liberación masiva de citoquinas por la activación transitoria de los linfocitos T. Las manifestaciones clínicas más frecuentes incluyen fiebre, debilidad, escalofríos, cefaleas, náuseas, vómitos, diarrea, hipotensión arterial y erupciones cutáneas. Algunos MAb originan leucopenia, trombocitopenia y anemia. Los MAb conjugados se asocian con más efectos adversos, en general relacionados con la sustancia unida al anticuerpo. El MAb contra el TNFalfa incrementa el riesgo de reactivación de tuberculosis porque interfiere con las respuestas celulares inmunológicas involucradas en la eliminación de micobacterias. También eleva el riesgo de aparición de linfomas. El rituximab puede generar depleción de las células plasmáticas e hipogammaglobulinemia por su actividad sobre las células B. Potencial terapéutico de los MAb Se los utiliza desde mediados de la década del 70 pero la introducción masiva de este tipo de terapia bioló- 2007-Nº 51 NUESTRAFarmacia 45
SECCION gica se produjo bastante tiempo después. La herceptina, un MAb humanizado que se utiliza en el tratamiento del cáncer de mama, fue la primera droga que se generó por medio de ingeniería genética aprobada por la FDA. Se estima que una cuarta parte de todos los fármacos que se producen de esta forma corresponden a MAb; aproximadamente 400 MAb se encuentran en estudio para el tratamiento de neoplasias, en el contexto de trasplante y para ciertas enfermedades infecciosas. Inmunosupresión. Inhibición de la reactividad aloinmunitaria El muromomab (anti-cd3, OKT3) fue el primer MAb murino aprobado por la FDA para su uso en seres humanos, para la prevención del rechazo de injerto en sujetos sometidos a trasplante renal. Se ha observado que este agente, como primera línea de terapia o en sujetos con rechazo resistente a los esteroides, mejora la supervivencia. Reacciona con el complejo del receptor de las células T, TCR-CD3. El OKT3 se une a una glicoproteína de superficie del complejo CD3 cuya consecuencia es la activación transitoria de los linfocitos T circulantes, la liberación de citoquinas y el bloqueo de la proliferación y de la diferenciación celular. Prácticamente todas las células T funcionales son eliminadas por un tiempo de la circulación; las que reaparecen primero, después de la depleción, son las CD3-, que no son capaces de activarse. El rechazo agudo de injertos es una respuesta mediada por linfocitos T; el proceso requiere la unión de la IL-2 a su receptor. El basiliximab es un MAb quimérico, mientras que el daclizumab es un MAb humanizado; ambos se unen al receptor de la IL-2 que se expresa en las células T. Por un mecanismo de competencia antagonizan la IL-2 u originan eliminación de los linfocitos T activados. Ambos son 46 NUESTRAFarmacia 2007-Nº 51 útiles en la prevención del rechazo agudo del trasplante de riñón. Enfermedades autoinmunes. Inhibición de la reactividad autoinmunológica En este caso, los MAb deben estar dirigidos hacia las células B o T. Podrían actuar como inmunosupresores al remover células activadas, mediante el bloqueo de su función o al normalizar los niveles elevados de citoquinas proinflamatorias. El agente más promisorio de este grupo es el MAb contra el TNF-alfa, que se utiliza en pacientes con artritis reumatoidea (AR) y enfermedad de Crohn. El TNF-alfa es producido por los monocitos activados y por macrófagos, y también se produce en grandes cantidades en estados infecciosos (sepsis), en el síndrome de distrés respiratorio del adulto y en el sida. Además, se considera que el TNF-alfa cumple un papel muy importante en las enfermedades autoinmunes. El infliximab es un MAb quimérico, eficaz en pacientes con AR y con enfermedad de Crohn. El adalimumab es un MAb humanizado de tipo IgG1, también útil en la AR. Se une al TNF-alfa soluble y unido a la membrana. El tratamiento con MAb contra el TNF-alfa es promisorio en sujetos con espondiloartropatías seronegativas y en pacientes con artritis psoriásica. Los MAb contra la IL-6 y contra su receptor también parecen eficaces en pacientes con AR. Cáncer Las modalidades clásicas de terapia de las neoplasias -cirugía, radioterapia y quimioterapia- muchas veces no son eficaces y se asocian con efectos adversos considerables. La inmunoterapia es una nueva forma de terapia antineoplásica; los anticuerpos destruyen las células anormales e interfieren con su crecimiento y diferenciación. También se han creado vacunas antiidiotípicas y MAb humanizados y conjugados. Los MAb no conjugados son útiles en el tratamiento del cáncer de mama, en los linfomas no Hodgkin y en la leucemia linfocítica crónica. El rituximab fue el primer MAb utilizado en el tratamiento del cáncer; es un anticuerpo quimérico IgG1 dirigido contra el CD20, una proteína transmembrana presente en los linfocitos B maduros. Es útil en el tratamiento de pacientes con linfomas de bajo grado y con linfoma folicular no Hodgkin. También fue útil en pacientes con macroglobulinemia de Waldenstrom, en el trasplante asociado con linfoma y en el mieloma múltiple. El MAb contra el CD52 destruye células hematológicas malignas y resulta eficaz en pacientes con leucemia crónica de células T o B resistente a la terapia convencional. La angiogénesis tiene una participación esencial en el crecimiento de los tumores y en la aparición de metástasis. Los anticuerpos contra el EGFR inhiben su crecimiento. El trastuzumab es un MAb humanizado cuyo objetivo es el receptor HER2 que se expresa en el 30% de las células de los cánceres de mama. La vitaxina (anticuerpo contra alfa-v/beta-3) interfiere en la formación de vasos sanguíneos y ha sido útil para reducir el tamaño de tumores sólidos. El bevacizumab es un anticuerpo contra el receptor del factor de crecimiento endotelial vascular (VEGF [vascular endothelial growth factor]) utilizado en el tratamiento del cáncer colorrectal y renal. Terapia antiagregante plaquetaria Los síndromes coronarios agudos y los procedimientos de revascularización coronaria se asocian con lesión de la íntima de los vasos y con agregación de plaquetas. Los antagonistas de los receptores de la glicoproteína IIb/IIIa inhiben la agregación plaquetaria y se utilizan en el tratamiento
agudo. El abciximab es el primer MAb contra los receptores de la glicoproteína plaquetaria. Enfermedades infecciosas. Trastornos oftalmológicos. Esclerosis múltiple El palivizumab es un MAb humanizado contra el virus respiratorio sincicial; se utiliza en niños prematuros y en aquellos con displasia broncopulmonar. El daclizumab es eficaz en las uveítis no infecciosas, mientras que el ranibizumab es un MAb humanizado recombinante que se emplea por vía intraocular. Se une al VEGF y por este motivo se indica en el tratamiento de la degeneración macular relacionada con la edad. El natalizumab es un MAb humanizado aprobado por la FDA en 2004 para la esclerosis múltiple en recaída. Sin embargo, poco tiempo después de su introducción debió ser retirado del mercado porque se asoció con mayor riesgo de leucoencefalopatía multifocal progresiva. Asma. Psoriasis. Lupus eritematoso sistémico El omalizumab es un MAb útil en pacientes con asma alérgica, que se une a la IgE e inhibe su unión a las células cebadas. Se asocia con reducción de la demanda de corticoides y es bien tolerado por niños y adultos. La psoriasis es una enfermedad autoinmunitaria mediada por linfocitos T, en la que intervienen grandes cantidades de citoquinas producidas por linfocitos colaboradores Th1. El efalizumab es un agente que impide la interacción entre el LFA1 y la molécula de adhesión intercelular 1 en las células presentadoras de antígenos. Los riesgos asociados con su uso incluyen reactivación de tuberculosis, infecciones graves y enfermedades desmielinizantes. En el lupus eritematoso sistémico pueden utilizarse MAb contra la IL-6 y el ligando del CD40. El rituximab es útil en sujetos con lupus y glomerulonefritis porque ocasiona depleción de células B. Utilidad diagnóstica de los MAb Estos agentes son útiles para identificar y caracterizar antígenos tumorales específicos; además, representan una herramienta importante en la clasificación del cáncer, señalan por último los autores. Fuente: Indian Journal of Pharmacology 39(1):5-14, Feb 2007 Resumen objetivo elaborado por el Comité de Redacción Científica de SIIC en base al artículo original completo publicado por la fuente editorial. Sociedad Iberoamericana de Información Científica (SIIC) Aviso Pfizer Cuál va? 2007-Nº 51 NUESTRAFarmacia 47