Protocolo de desensibilización multidrogas para candidatos a trasplante de corazón

Los candidatos a trasplante con aloanticuerpos HLA tienen un alto riesgo de rechazo mediado por anticuerpos (AMR), fracaso del injerto y rechazo agudo (1,2). En el trasplante de corazón, estas complicaciones conducen a la muerte. El umbral de anticuerpos reactivos del panel calculado al 50 %, CPRA, se elige de una declaración de consenso de la Sociedad Internacional de Trasplante de Corazón y Pulmón (3). Este valor es ciertamente arbitrario, pero representa un consenso de opinión aceptada entre los centros de trasplante de corazón con experiencia y reputación.

Los aloanticuerpos que impiden que estos pacientes sean trasplantados son el resultado del sistema inmunitario adaptativo y la memoria inmunológica. La memoria inmunológica se define como la capacidad del sistema inmunitario para proporcionar una respuesta más rápida, más fuerte y más específica a una segunda exposición de un antígeno, cuando el antígeno se eliminó por completo del organismo después de la exposición anterior.

Hay tres líneas celulares principales involucradas en la memoria inmunológica: células T de memoria, células B de memoria y células plasmáticas, todas las cuales pueden sobrevivir una vez que se ha eliminado el antígeno (4). Las células B pueden montar respuestas tanto a antígenos solubles pequeños como a antígenos grandes (5). Una vez que una célula B se activa, puede convertirse en una célula plasmática de vida corta y producir inmunoglobulina M (IgM), anticuerpos o puede ingresar a un centro germinal donde puede sufrir una hipermutación somática con maduración de afinidad y cambio de isotipo. La célula B puede entonces diferenciarse en una célula plasmática de larga vida y competir por un nicho de médula ósea o puede convertirse en una célula B de memoria (4-8).

Las células T de memoria pueden durar toda la vida y pueden recircular entre los órganos linfoides secundarios (SLO) como células T de memoria centrales (TCM) o en los tejidos periféricos como células T de memoria efectoras (TEM) (4,9). Al encontrarse con su antígeno afín, pueden proliferar rápidamente y diferenciarse en células T efectoras.

Las células B de memoria proliferan lentamente y recirculan en los SLO, duran allí durante décadas y se ha observado que las células B de memoria contra vaccinia (viruela) sobreviven durante más de 50 años (9). Suelen identificarse por la presencia de CD27 y tras una segunda exposición antigénica; las células B de memoria pueden proliferar rápidamente y luego diferenciarse en nuevas células plasmáticas (10). Este fenómeno proporciona un sistema redundante o "matriz" para reponer las células plasmáticas que producen anticuerpos para un antígeno dado.

Las células plasmáticas son células altamente diferenciadas y específicas que pueden producir activamente aloanticuerpos. Hay dos poblaciones de células plasmáticas, de vida corta y de vida larga (8). Las células plasmáticas de larga vida pueden durar toda la vida y pueden aparecer en menos de 1 semana de estimulación antigénica (6,7). En biopsias centrales de receptores de trasplantes de riñón, se han identificado células B, células B de memoria, plasmablastos y células plasmáticas durante los rechazos agudos (11). Las células plasmáticas tienen extremos diferenciados y, por lo tanto, no pueden proliferar. En la médula ósea, existe un número finito de nichos de supervivencia (109) que dependen del número de células estromales presentes para sustentarlos. Las células plasmáticas que no encuentran refugio en la médula o pierden refugio solo duran unos pocos días, probablemente debido a las intensas demandas metabólicas de una célula que puede producir entre 10 000 y 20 000 copias de anticuerpos por segundo (12). Actualmente se cree que las células plasmáticas no tienen un ciclo de retroalimentación negativa para suprimir la síntesis de anticuerpos. Se ha demostrado que las células plasmáticas tienen un receptor FcγRIIB acoplado a un motivo inhibidor basado en tirosina inmunorreceptor (ITIM) (13). El receptor FcγRIIB es un receptor de baja afinidad y no puede unirse a la inmunoglobulina G monomérica (IgG). Se cree que la homeostasis de la inmunoglobulina es principalmente responsabilidad de la célula endotelial (14). Una vez que se produce un anticuerpo, las células endoteliales pueden eliminar el anticuerpo circulante por degradación lisosomal o reciclar el anticuerpo a través de un mecanismo dependiente del receptor Fc neonatal (FcRn) de regreso al plasma.

Un plan exitoso para eliminar la memoria de un encuentro antigénico dado debe abordar los tres sistemas separados o "matrices". La eliminación de la memoria inmunológica de modo que los anticuerpos nocivos pudieran eliminarse y luego crearse nuevos anticuerpos favorables sería un avance significativo en los campos de los trasplantes y la autoinmunidad. Una revisión de los medicamentos utilizados en IND 110875 aclarará por qué este protocolo puede tener éxito donde todos los demás han fallado.

La globulina antitimocito de conejo, RATG, tiene propiedades anti-células T y, en particular, actividad contra los antígenos de superficie de las células T de memoria, lo que provoca la muerte de las células T mediada por el complemento en la sangre periférica y la apoptosis en el bazo y los ganglios linfáticos (15). RATG tiene anticuerpos contra CD27, CD38, HLA-DR y ha demostrado propiedades de células B anti-memoria in vitro e in vivo (15-17). La combinación de rATG y rituximab disminuyó las células B positivas para CD27 del bazo en pacientes en un ensayo de desensibilización que de otro modo no tuvo éxito fue una observación significativa (16).

Rituximab, un anticuerpo monoclonal anti-CD20, tiene una fuerte actividad contra las células B y agota las células B en la circulación durante 5 a 7 meses. Pero a medida que las células B se diferencian en células plasmáticas, el marcador de superficie CD20 se regula a la baja, con la consiguiente pérdida de sensibilidad al rituximab (18). Rituximab se ha utilizado en una variedad de enfermedades autoinmunes (19,20). Muchos anticuerpos no se ven afectados, mientras que otros disminuyen durante un período de tiempo. Las células plasmáticas de vida corta pueden disminuir ya que no hay un suministro listo de células B para reemplazarlas después de su vida media corta de tres días. En un estudio en lupus eritematoso sistémico (LES) utilizando rituximab; Los estudios de citometría de flujo y de especificidad de autoanticuerpos revelaron que los anticuerpos contra Ro52 y La44 y el sarampión no disminuyeron, pero los anticuerpos contra dsDNA y C1q sí lo hicieron (19). La cantidad total de inmunoglobulina no cambió. Las células plasmáticas no se ven afectadas por el anti-CD20, por lo que la producción de anticuerpos de las células plasmáticas de larga vida continúa sin disminuir. Las células B de memoria son CD 27+ y tienen una expresión variable de CD20. Un estudio en la desensibilización de candidatos a trasplante de riñón mostró que rituximab no disminuyó la cantidad de células B de memoria CD27+ o células plasmáticas en el bazo (16). En pacientes (LES) tratados con rituximab, las células que regresaron después del agotamiento eran en gran parte células B vírgenes y los plasmablastos eran 2,3 veces más altos que al inicio (19). Si bien las células B de memoria que circulan en la sangre fueron más bajas después de la terapia con rituximab, las células B de memoria en el bazo parecen no verse afectadas y luego pueden transformarse en plasmablastos que luego pueden secretar anticuerpos solubles. Esta observación explica por qué algunos anticuerpos desaparecerán, al menos temporalmente con rituximab, mientras que otros no. Si el anticuerpo proviene principalmente de células plasmáticas o plasmablastos de vida corta, es más probable que el rituximab tenga un efecto; estos anticuerpos son producidos por células con una vida media corta y dependen de la proliferación continua de células B. Los anticuerpos producidos por células plasmáticas de vida prolongada no se ven afectados por rituximab. Rituximab no afecta las células B de memoria en el bazo, por lo que pueden reformar rápidamente los plasmablastos y las células plasmáticas para reconstituir las líneas celulares que producen ciertos clones de anticuerpos. Dado que las células B de memoria pueden convertirse en células plasmáticas secretoras de anticuerpos, es ventajoso eliminarlas antes del trasplante en el paciente altamente sensibilizado.

Se demostró que la combinación de rATG y rituximab en humanos reduce las células B de memoria en el bazo (16). Este hallazgo aún no se ha incorporado en un protocolo de desensibilización o en un protocolo para terapias autoinmunes de nuestra revisión de la literatura. Ninguna otra terapia reduce eficazmente las células B de memoria en humanos y representa un aspecto novedoso de IND 110875.

Ningún agente utilizado anteriormente en trasplantes, incluidos rATG y rituximab, tiene la capacidad de inhibir las células plasmáticas maduras una vez que encuentran refugio en la médula ósea y, por lo tanto, tienen poco efecto en la reducción de la producción de anticuerpos. Sin embargo, bortezomib, un inhibidor del proteasoma utilizado en el tratamiento del mieloma múltiple, tiene la capacidad de agotar las células plasmáticas a través de muchos mecanismos.

La inhibición del proteasoma representa una nueva estrategia de tratamiento porque proporciona un medio para agotar las células plasmáticas dentro de la médula ósea (21,22). Bortezomib está aprobado para su uso en el tratamiento del mieloma múltiple y la sensibilidad de las células de mieloma a los inhibidores del proteosoma es proporcional a sus tasas de síntesis de inmunoglobulina (22). Se sabe que las células plasmáticas tienen altas tasas de síntesis de inmunoglobulina y el tratamiento con bortezomib redujo las células plasmáticas de vida corta y larga en más del 60 % en el bazo y el 95 % en la médula ósea después de 48 horas de tratamiento en el modelo de ratón BALB/c . Bortezomib activó la respuesta de proteína desplegada (UPR) documentada por aumentos en la expresión de las chaperonas BiP y Chop, que son marcadores de UPR. Los autores también concluyeron que la inhibición tardía del factor de transcripción antiapoptótico NF-κB también contribuyó a la muerte celular. En un modelo de ratón con nefritis lúpica (ratones NZB/W F1) tratados con bortezomib, los anticuerpos específicos de dsDNA disminuyeron al rango de ratones no autoinmunes. Las concentraciones séricas totales de IgG, IgG2a, IgG3, IgM e IgA se redujeron fuertemente, pero las concentraciones de IgG1 e IgG2 no se alteraron o solo se alteraron levemente (21). Las concentraciones de IgG total no se redujeron en más del 50 %. Los autores notaron que las células plasmáticas recién formadas podrían regresar 48 horas después de la inyección de bortezomib. Estos hallazgos respaldan la conclusión de que el bortezomib puede matar las células plasmáticas y tener un efecto clínico saludable, pero las células B de memoria no se agotan y las células plasmáticas pueden recuperarse rápidamente y producir anticuerpos no deseados. La capacidad de bortezomib para matar células plasmáticas no malignas representa un hallazgo importante con potencial eficacia terapéutica en trasplantes y enfermedades autoinmunes, pero por sí mismo es incapaz de lograr reducciones duraderas de anticuerpos. El hallazgo clínico de reducciones variables en los niveles de anticuerpos con bortezomib puede explicarse a partir de estos hallazgos en la literatura científica básica.

Bortezomib se ha utilizado como estrategia de rescate para el tratamiento del rechazo mediado por anticuerpos refractarios (23-25). Un estudio in vitro reveló que bortezomib fue capaz de inducir la apoptosis en células plasmáticas aspiradas de receptores de trasplantes renales, mientras que rATG, rituximab e IVIG no lograron causar apoptosis (25). Se demostró que el tratamiento con bortezomib a concentraciones que bloquearon la producción de anticuerpos in vitro disminuyó significativamente la actividad de la peptidasa similar a la quimotripsina del proteasoma 20S. A dos pacientes se les realizaron biopsias de médula ósea durante el rechazo humoral agudo, una semana después de bortezomib y un año después, lo que reveló que el número total de aloespecificidades de células plasmáticas disminuyó al igual que el porcentaje total de células plasmáticas (25). No todos los anticuerpos fueron reducidos por bortezomib en estos dos pacientes y los niveles totales de IgG no cambiaron, sin embargo, este estudio mostró que bortezomib podría disminuir las células plasmáticas en la médula ósea.

Bortezomib está indicado para el mieloma múltiple en el que las células plasmáticas malignas son muy agresivas en la producción de anticuerpos. Cuanto más productiva es la línea celular de mieloma para producir anticuerpos, más susceptible a la inhibición del proteasoma (22). La literatura anterior en células plasmáticas no malignas también revela que son susceptibles a la inhibición del proteasoma con bortezomib, pero en varios estudios, ciertas fracciones de inmunoglobulina no disminuyeron y las cantidades generales de inmunoglobulina no cambiaron. Quizás las células plasmáticas no sean tan metabólicamente activas como sus contrapartes malignas. Existe cierta evidencia de que las células plasmáticas pueden disminuir su síntesis de inmunoglobulinas y esto, a su vez, las haría menos susceptibles a la inhibición proteasómica (26). Un nuevo examen de la homeostasis de las inmunoglobulinas revela una terapia potencial para aumentar la sensibilidad al bortezomib.

Se cree que la homeostasis de las inmunoglobulinas es en gran medida el resultado de la producción de células plasmáticas y luego del reciclaje mediado por FcRn en las células endoteliales. El anticuerpo que no se combina con FcRn en el endosoma de la célula endotelial se degrada mientras que el anticuerpo que se combina se recicla de nuevo al espacio intersticial (27). El concepto de que la IgG no tiene un circuito de retroalimentación negativa hacia la célula plasmática está respaldado por datos en animales de experimentación y humanos (28,29). Sin embargo, los médicos observan pacientes que "rebotan" después de la plasmaféresis con niveles de anticuerpos que eran tan altos o más altos que antes de la plasmaféresis y esto llevó a la conclusión de que había un ciclo de retroalimentación negativa (30,31). El fenómeno de rebote se explicó como el retorno de anticuerpos desde la periferia y un mayor reciclaje por parte de los receptores FcRn (28). La regulación de la síntesis de proteínas en las células plasmáticas ha recibido nueva atención y está controlada por un sistema complejo de circuitos de retroalimentación que involucran el estrés del retículo endoplásmico y la señalización de mTOR (32).

Las investigaciones recientes sobre el mecanismo de la función de la inmunoglobulina intravenosa, IVIG, ofrecen una mayor comprensión de la posible explicación de un ciclo de retroalimentación negativa a las células plasmáticas. En la bibliografía clínica, se cree que la IVIG funciona a través de varias vías, incluidos los anticuerpos antiidiotípicos, la inhibición de la activación del gen de las citoquinas, la actividad del receptor de células T anti, la actividad anti CD4, la estimulación de los antagonistas del receptor de citoquinas, la inhibición de la actividad del complemento y la mediación de Fc. interacciones con células presentadoras de antígenos para bloquear la activación de células T (33). Trabajos recientes revelan que estos mecanismos son posiblemente erróneos. Los estudios en niños con PTI en 1993 revelaron que la infusión de fragmentos Fc proporcionaba propiedades antiinflamatorias (34). Las propiedades antiinflamatorias de IVIG ahora se pueden atribuir a la sialilación de Fc de IgG (35-37). Las inmunoglobulinas son glicoproteínas y se encuentra un solo glucano unido a N en Asn297 en el dominio Fc. Este glucano complejo unido covalentemente está compuesto por un heptapolisacárido biantenario que contiene N-acetilglucosamina y manosa y dos residuos terminales de ácido siálico (35). Otras modificaciones de esta estructura de carbohidrato son comunes y se han identificado más de 30 glucanos diferentes en este sitio único y la glicosilación de IgG es obligatoria para la unión de FcγR. La actividad antiinflamatoria total de IVIG depende de la sialilación de los fragmentos Fc de IgG y esto representa solo el 5% del conjunto de IgG. La pequeña cantidad de IgG sialilada en IVIG explica por qué se requieren grandes dosis para sus efectos antiinflamatorios, mientras que se requieren dosis mucho más bajas para tratar la hipogammaglobulinemia. La plasmaféresis, al disminuir la IgG sialilada, puede conducir a la regulación positiva de la síntesis de anticuerpos en las células plasmáticas y hacerlas más susceptibles a bortezomib.

El paciente índice tratado con un protocolo similar a este, el paciente tuvo una eliminación efectiva (< 5000MFI) de todos sus anticuerpos detectados por LABScreen, incluidos los anticuerpos de Clase II que antes de esto habían sido difíciles de eliminar. Usando los criterios mucho más estrictos de < 1000 MFI, el paciente índice solo tenía un anticuerpo restante por encima de 1000 al final de los 3 ciclos de la fase de tratamiento con bortezomib. El paciente fue único entre los informes de casos de terapias para el rechazo mediado por anticuerpos y la terapia de desensibilización en el que todos los anticuerpos del paciente disminuyeron drásticamente y la cantidad total de anticuerpos solubles disminuyó hasta el punto en que el paciente requirió IVIG para la terapia de reemplazo. Si este resultado es reproducible y el protocolo tiene suficiente seguridad, entonces estos resultados podrían tener ramificaciones importantes en los campos de trasplantes y enfermedades autoinmunes. Las enfermedades mediadas por autoanticuerpos ahora pueden tener el potencial de curación si se borra la memoria inmunológica de los epítopos desencadenantes.

Es imposible estudiar estos medicamentos con la metodología habitual de un fármaco a la vez dada la naturaleza redundante de la memoria inmunológica. El riesgo potencial del protocolo solo es aceptable debido a la necesidad de desarrollar una terapia efectiva para una situación que amenaza la vida. Este protocolo está en línea con los criterios aclarados por la FDA en el artículo reciente del New England Journal of Medicine, "Desarrollo de nuevas terapias combinadas" (38). El artículo describe principalmente terapias combinadas para ensayos de cáncer; sin embargo, los componentes temáticos del documento se aplican a IND 110875.