DFTD

Regresión de la enfermedad del tumor facial del diablo después de la inmunoterapia en demonios de Tasmania inmunizados

La enfermedad del tumor facial del diablo (DFTD) es un cáncer transmisible que está devastando a la población del diablo de Tasmania (Sarcophilus harrisii). La célula cancerosa es el agente "infeccioso" que se transmite como aloinjerto al morder. Los animales generalmente mueren a los pocos meses sin evidencia de respuestas de anticuerpos o células inmunitarias contra el aloinjerto DFTD. Esta falta de inmunidad antitumoral se atribuye a la ausencia de la expresión de la molécula del complejo principal de histocompatibilidad (MHC) -I de la superficie celular. Si bien la puesta en peligro de la población del diablo impide la experimentación en grandes grupos experimentales, los examinados en nuestro estudio indicaron que la inmunización y la inmunoterapia con células DFTD que expresan MHC-I superficial correspondieron con respuestas antitumorales eficaces. El injerto tumoral no se produjo en uno de los cinco demonios de Tasmania inmunizados, y la regresión siguió la terapia de tumores DFTD inducidos experimentalmente en tres demonios de Tasmania. La regresión se correlacionó con la infiltración de células inmunitarias y las respuestas de anticuerpos contra las células DFTD. Estos datos respaldan el concepto de que la inmunización de diablos con células cancerosas DFTD puede inducir con éxito respuestas humorales contra DFTD y desencadenar una regresión mediada por mecanismos inmunitarios de tumores establecidos. Nuestros hallazgos respaldan la viabilidad de una vacuna DFTD protectora y, en última instancia, la preservación de la especie.

La enfermedad del tumor facial del diablo (DFTD) es un cáncer de células de Schwann transmisible1 que ha diezmado la población del diablo de Tasmania (Sarcophilus harrisii) 2. El tumor se identifica por su morfología y expresión de la proteína asociada a la mielina, periaxina3. Desde su reconocimiento en el extremo noreste de Tasmania en 1996, la enfermedad se ha extendido por la mayor parte del rango natural de los diablos. Se ha estimado que más del 80% de la población del demonio ha sido asesinado por DFTD2. Se han realizado esfuerzos de conservación para proteger a esta especie, incluido el establecimiento de una población de seguros. El objetivo es reintroducir una población robusta y genéticamente diversa en la naturaleza. Esto solo se puede lograr si estos demonios están protegidos de DFTD, de ahí la necesidad urgente de una vacuna. En DFTD, la célula cancerosa es el agente "infeccioso" que se transmite como un aloinjerto al morder2. Los demonios de Tasmania rechazan eficientemente los injertos de piel alogénicos4 y son capaces de producir respuestas tanto citotóxicas como de anticuerpos contra células cancerosas xenogénicas5. También hemos demostrado que la activación de las células mononucleares del diablo con mitógenos y citoquinas puede inducir respuestas citotóxicas contra las células DFTD in vitro6. Recientemente, también se detectaron respuestas inmunitarias contra células DFTD en un pequeño número de animales en la naturaleza7. Sin embargo, la mayoría de los demonios con DFTD no parecen producir una respuesta inmune contra las células cancerosas alogénicas6,8,9. El reconocimiento de aloinjertos y células malignas por el sistema inmune adaptativo depende de la interacción de las células T del huésped con las moléculas del complejo principal de histocompatibilidad de clase I (MHC-I) expresadas en la superficie de las células nucleadas. Como las células cancerosas DFTD no expresan MHC-I, es probable que este sea un mecanismo clave por el cual las células tumorales escapan a la detección inmune en los demonios10. La exposición de las células DFTD con IFN-γ puede restaurar la expresión de MHC-I, lo que puede conducir al reconocimiento de allo y formando la base de una vacuna.

En este estudio se intentó establecer si la inducción de la expresión de MHC-I en células DFTD como componentes de inmunizaciones e inmunoterapia correspondería con respuestas tumorales anti-DFTD. Para potenciar aún más el reconocimiento inmunitario, las inmunizaciones con células DFTD tratadas con IFN-γ se incorporaron con combinaciones de ISCOMATRIXTM, Poly I: C y CpG. Estos adyuvantes promueven inmunidad antitumoral innata, humoral y mediada por células11-13. Este documento ilustra el potencial de la vacunación para inducir respuestas humorales y, con la inmunoterapia adicional, desencadenar la regresión inmune mediada por DFTD in vivo.

Figura 1. Respuestas de anticuerpos a la inmunización en los protocolos A a D y control adyuvante. La inmunización con células MHC-I + DFTD indujo consistentemente respuestas de anticuerpos. La columna de la izquierda muestra una breve descripción de los protocolos de inmunización y los histogramas en la columna de la derecha muestran las respuestas de anticuerpos correspondientes contra las células MHC-I+ y MHC-I-DFTD evaluadas por citometría de flujo. Cada color en el histograma se relaciona con un protocolo particular como se indica. (a) Protocolo A (TD1-My), la inmunización con extractos de proteína de células DFTD no indujo respuestas de anticuerpos. (b) Protocolo B, la inmunización con células MHC-I + DFTD provocó respuestas de anticuerpos particularmente contra células MHC-I + en diablos TD2-Ga y TD3-Ty. La inmunización con una combinación de células MHC-I + DFTD primero sonicadas y luego irradiadas en el Protocolo C (c) o irradiadas en primer lugar y luego sonicadas en el Protocolo D (d) indujo consistentemente respuestas de anticuerpos en los cuatro demonios. (e) La inmunización del diablo de control adyuvante TD9-Pl siguió el mismo régimen que el Protocolo D pero recibió solo el componente adyuvante de la vacuna. Este demonio no produjo anticuerpos detectables contra las células DFTD.

Figura 2. Histología e inmunohistoquímica de los tumores DFTD después del desafío, que muestra la falta de infiltración de células inmunes. (a) Secciones de una biopsia del tumor inducido en TD1-My (Protocolo de Inmunización A) tomadas 10 semanas después de la exposición. No hay evidencia de infiltración de células inmunitarias. (b) Desarrollo de tumores DFTD injertados en diablos inmunizados con el Protocolo B. Las secciones de biopsia del tumor en TD2-Ga tomadas 12 semanas después del desafío muestran células dispersas MHC-II + pero prácticamente ninguna célula CD3 + infiltrante. De forma similar, no se detectó infiltración de células inmunes en una biopsia del tumor de DFTD en TD3-Ty tomada 10 semanas después de la exposición. (c) TD4-Mm (Protocolo C) no desarrolló tumores después del desafío con células DFTD vivas. (d) Desarrollo de tumores DFTD injertados en diablos inmunizados con el Protocolo D. TD6-Tp desarrolló tumores DFTD después del desafío en ambos lados de la inyección (lado izquierdo - LHS, y lado derecho - RHS de la grupa). Las imágenes son de histología representativa de una biopsia del tumor LHS tomada 14 semanas después de la exposición que muestra una infiltración de células inmunes muy pobre. TD7 Sy también desarrolló tumores DFTD en ambos lados de la inyección. Las imágenes no muestran evidencia de infiltración de células inmunitarias en una biopsia del tumor LHS tomada 20 semanas después del desafío. (e) El control adyuvante (TD8-Mk) desarrolló tumores en ambos lados del desafío. Una biopsia del tumor LHS tomada 10 semanas después de la prueba muestra células dispersas MHC-II + dentro del tumor y células CD3 + muy ocasionales. Todos los paneles (a hasta e) tinción estándar de hematoxilina y eosina (H & E) y marcado inmunohistoquímico usando anticuerpo antiperiaxina (PRX) para detectar células tumorales DFTD y anticuerpos anti-MHC-II y anti-CD3 para detectar una respuesta inmune. Barra de escala, 50 μm

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