Estudio del estado funcional de los neutrófilos en pacientes con artritis reumatoide para identificar nuevos biomarcadores de respuesta a la terapia anti-TNFalfa (NeutroARTherap)

La artritis reumatoide (AR) es una enfermedad crónica con un impacto sustancial en la vida de millones de personas en toda Europa. Es una enfermedad con una carga socioeconómica considerable, con costes directos e indirectos en toda Europa que alcanzan los cientos de miles de millones de euros al año. Los estudios demográficos indican que en la próxima década esta carga aumentará drásticamente. En última instancia, la AR provoca un dolor sustancial, discapacidad, consecuencias sociales adversas y un aumento significativo del riesgo de mortalidad para el individuo, al mismo tiempo que tiene un impacto masivo en las economías de la salud en toda Europa. En los últimos años, el tratamiento de la AR ha sido parcialmente eficaz debido a la introducción de bDMARD (medicamento biológico antirreumático modificador de la enfermedad) eficaces, aunque extremadamente costosos, como terapias basadas en anticuerpos monoclonales (mAb).

Desde las perspectivas clínica, inmunológica y molecular, la AR es una enfermedad heterogénea y los tratamientos efectivos para un paciente frecuentemente no funcionan para otro. Debido a las diferencias individuales, la tasa de respuesta al tratamiento de primera línea actualmente se encuentra en un inadecuado 60-70%. Además, incluso si los pacientes con AR con frecuencia alcanzan un estado de enfermedad inactiva, la remisión sostenida sin necesidad de medicación sigue siendo difícil de alcanzar para la mayoría. Teniendo en cuenta que las terapias basadas en mAb siguen siendo muy costosas, es importante identificar a fondo los mecanismos que bloquean su eficacia, así como los factores predictivos de la respuesta terapéutica. Así, un mejor uso de las terapias basadas en mAb podría resultar en un beneficio terapéutico pero también en una reducción económica considerable para los Sistemas Nacionales de Salud.

La mayoría de los estudios de células inmunitarias en la AR tienen limitaciones, como el análisis de solo un pequeño número de subconjuntos de células (en los que los PMN no se incluyen con mayor frecuencia) y datos longitudinales integradores limitados sobre los fenotipos de los pacientes. Los estudios sobre la activación de PMN y otras células mieloides pueden conducir a la identificación de mecanismos de inducción y mantenimiento de la enfermedad.

Se ha descrito que los PMN desempeñan diversas funciones en diversas enfermedades infecciosas e inflamatorias, lo que los convierte en un objetivo potencialmente atractivo para la intervención terapéutica. Es probable que la activación excesiva o inapropiada de PMN contribuya al daño tisular en los trastornos inflamatorios. En tales casos, las estrategias terapéuticas dirigidas a los neutrófilos deberían tener como objetivo inhibir el compartimiento de neutrófilos, ya sea reduciendo el número de PMN o inhibiendo su respuesta funcional. Esto último se puede lograr reduciendo la activación de los neutrófilos o amortiguando los efectos de los mediadores derivados de los neutrófilos. Por lo tanto, varios estudios en curso tienen como objetivo manipular los neutrófilos para el tratamiento de varias enfermedades, con enfoques terapéuticos que incluyen el desarrollo y la producción de neutrófilos, la interferencia con la acumulación de neutrófilos en el sitio de infección o inflamación y la reversión de los cambios perjudiciales del fenotipo de neutrófilos que ocurren durante ciertas condiciones patológicas. En el pasado, los esfuerzos de desarrollo de fármacos siempre han evitado apuntar a los PMN, principalmente por temor a complicaciones infecciosas graves. Varios estudios sugieren la existencia de una ventana terapéutica para atenuar los procesos inflamatorios mediados por neutrófilos sin interferir con la defensa del huésped mediada por neutrófilos. Es posible prever el desarrollo de agentes que puedan bloquear funciones definidas de neutrófilos mientras que solo alteran modestamente las defensas del huésped. Por lo tanto, el conocimiento recopilado sobre el papel de los PMN en la salud y la enfermedad conducirá al desarrollo de estrategias terapéuticas dirigidas a características específicas de la biología de los PMN.

El estudio de PMN en enfermedades inflamatorias ha traído recientemente el concepto de heterogeneidad y plasticidad de los neutrófilos, que se sugiere que ocurre de manera dependiente del contexto. En condiciones inflamatorias específicas, los PMN pueden cambiar sus fenotipos y propiedades moleculares. Sin embargo, la diversidad fenotípica y funcional de los PMN no se comprende bien en la patogenia de la AR y, en su mayoría, se pasa por alto en respuesta a los tratamientos actuales, incluidos los que involucran mAb. El estudio de la heterogeneidad de los neutrófilos tiene una gran relevancia terapéutica. En particular, la identificación y caracterización de subconjuntos de PMN permitirá apuntar a subpoblaciones específicas de PMN con funciones nocivas, mitigando sus aspectos dañinos sin comprometer la defensa del huésped. También será posible reforzar los subconjuntos de PMN que muestren funciones beneficiosas.

Vale la pena mencionar que hasta hace poco se pensaba que los PMN pertenecían a una población de células relativamente homogénea. Sin embargo, un número creciente de estudios ahora muestra heterogeneidad en la morfología, el fenotipo, la función o una combinación de estos factores, particularmente en varias enfermedades, incluida la AR. Sin embargo, aún no está claro si esas poblaciones representan diferentes estados de un espectro de polarización continuo o reflejan otras características del compartimento PMN con diferencias funcionales intrínsecas. En humanos, uno de los subtipos de PMN identificados es el neutrófilo de baja densidad (LDN). Se reconoció por primera vez cuando PMN se segregó conjuntamente con células mononucleares después del aislamiento en gradiente de densidad en pacientes con lupus eritematoso sistémico (LES) y AR. Sin embargo, el papel fisiopatológico de estas células de baja densidad no está claro, especialmente en el contexto de la AR. Los granulocitos de baja densidad (LDG) son heterogéneos y pueden representar neutrófilos inmaduros y parcialmente desgranulados que se comportan de manera diferente según la enfermedad o, posiblemente, incluso un subconjunto patológico de neutrófilos que no se han diferenciado adecuadamente. Se desconoce si los LDG son una causa o una consecuencia de la enfermedad.

Varios estudios han utilizado la transcriptómica de sangre completa para buscar biomarcadores potenciales para predecir la respuesta a los agentes biológicos en la AR, pero no existe una correlación clara entre los datos de diferentes estudios y ningún biomarcador candidato ha progresado a un diagnóstico clínico. Además, los estudios transcriptómicos que involucran PMN son escasos. Wright y sus colaboradores investigaron el perfil del transcriptoma de neutrófilos de sangre periférica purificados de pacientes con AR en respuesta al tratamiento anti-TNFa. Sin embargo, este estudio se realizó utilizando preparaciones de PMN total sin distinción de subconjuntos de PMN. Por lo tanto, las funciones biológicas/patobiológicas de las subpoblaciones heterogéneas de neutrófilos (incluida la LDG) quedan por dilucidar. Del mismo modo, aún no se ha explorado si los PMN pueden modular las propiedades de otras células mieloides en pacientes con AR y cómo lo hacen.

Teniendo en cuenta la necesidad clínica insatisfecha y las perspectivas terapéuticas, nuestro objetivo es estudiar las alteraciones fenotípicas y funcionales en PMN y células mieloides en pacientes con AR. Si bien los datos transcriptómicos disponibles son informativos, se necesitan datos sobre la secreción de proteínas, así como sobre la activación funcional, para diseccionar aún más la función/disfunción de los neutrófilos en pacientes con AR. En este contexto, los investigadores adoptarán un enfoque único para caracterizar las propiedades de PMN (y subconjuntos) y subpoblaciones mieloides.

Responder a esta pregunta puede tener implicaciones importantes para el diseño de nuevas terapias dirigidas que influyan en la función desregulada de los neutrófilos y/o neutralicen los factores que promueven la inflamación neutrofílica o su interacción con subconjuntos de células inmunitarias patógenas (como los monocitos). También puede mejorar el tratamiento de los pacientes con AR mediante las terapias actuales al ayudar a administrar el fármaco adecuado al paciente adecuado.

A pesar de los avances en el campo, las necesidades siguen sin cubrirse, no solo por la ausencia actual de capacidad para predecir, prevenir y curar la enfermedad, sino incluso en la predicción de qué pacientes responderán a una terapia en particular. Está claro que nuestros objetivos de Neutro-ARTherapy cumplen con la perspectiva de comprender mejor los mecanismos patogénicos involucrados en la AR, aumentando a su vez nuestro conocimiento en el campo y, en última instancia, conduciendo al descubrimiento de agentes terapéuticos biológicos con una toma de decisiones y medicina más precisa. prescripción terapéutica basada.