Papel de las Células Supresoras Derivadas de Mieloides en la Mielofibrosis Primaria

La mielofibrosis primaria (PMF) es un trastorno mieloproliferativo crónico Filadelfia-negativo caracterizado por: expansión clonal de una célula madre hematopoyética maligna CD34+, fibrosis de la médula ósea (MO), esplenomegalia, hematopoyesis extramedular y una extensa neoangiogénesis en la MO y el bazo. El 95% de los pacientes presenta una mutación adquirida de los genes JAK2, CALR o MPL que determina una activación de la vía JAK-STAT en el linaje mieloide. Actualmente se cree que la inflamación juega un papel relevante en la patogénesis de la PMF, como lo demuestran los altos niveles de citocinas inflamatorias con significado pronóstico y por un estado de estrés oxidativo crónico con especies reactivas de oxígeno (ROS) elevadas.

Las células supresoras de origen mieloide (MDSC) son células mieloides inmaduras que se acumulan en pacientes con neoplasias malignas, sepsis o inflamación crónica. En estado estacionario, las MDSC migran de la MO a diferentes órganos periféricos, donde se diferencian en macrófagos, células dendríticas o granulocitos. Las citocinas y quimiocinas que se producen en el microambiente tumoral reclutan células mieloides inmaduras en sangre periférica (SP), bazo, hígado y órganos linfoides, impiden su diferenciación (a través de la activación de la vía de señalización STAT3) e inducen su activación en MDSC. Esta población celular se divide convencionalmente en dos subconjuntos: MDSC polimorfonucleares (PMN) y MDSC monocíticas (M). Además, las MDSC tienen una gran capacidad para reducir las funciones citotóxicas de las células T/NK y el potencial de diferenciarse en células endoteliales e incorporarse al endotelio tumoral, favoreciendo la neoangiogénesis tumoral. Finalmente, Wang et al. encontraron altos niveles de MDSC circulantes en pacientes con neoplasias mieloproliferativas que eran capaces de inhibir la proliferación de células T.

Estas premisas sugieren que las MDSC podrían tener un papel en la patogénesis de la PMF al inhibir algunas funciones de las células inmunitarias, alimentando la inflamación crónica que caracteriza la enfermedad y/o impulsando el proceso de angiogénesis.

Una condición de inflamación crónica comúnmente se asocia con un aumento de las MDSC (número y actividad) que contribuye a mantener y alimentar la inflamación a través de la inducción de estrés oxidativo mediante la producción de ROS. En pacientes con PMF, se cree que la inflamación juega un papel relevante en la patogénesis de la enfermedad, como lo demuestran los altos niveles de citocinas inflamatorias con significado pronóstico y por un estado de estrés oxidativo crónico. Hace unos años, Wang et al. reportaron en un número muy limitado de pacientes con PMF un aumento de la frecuencia de MDSC circulantes; sin embargo, no pudieron, probablemente debido al pequeño tamaño de las muestras, encontrar ninguna correlación entre el número de MDSC y tanto el trasfondo genético como el fenotipo de la enfermedad.

La justificación de este proyecto surge de las observaciones de que en la PMF existen todas las premisas que favorecen un papel de las MDSC en la patogénesis de la enfermedad: a) un estado de inflamación crónica, b) un grado variable de disfunción del sistema inmunitario (que, junto con la activación de la vía JAK/STAT debido a mutaciones conductoras, podría ser responsable de la progresión de la enfermedad), y c) extensos procesos neoangiogénicos.

Basándose en estas consideraciones, los investigadores plantean la hipótesis de que: 1) un aumento en el número y/o función de las MDSC está involucrado en la disfunción inmunológica que se ha descrito en pacientes con PMF, 2) las MDSC, gracias a su capacidad para adquirir un fenotipo y función endotelial, contribuyen a la neoangiogénesis esplénica y medular, 3) las MDSC contribuyen al mantenimiento de la inflamación a través de su capacidad para producir ROS y, a su vez, estrés oxidativo a nivel celular, 4) la terapia inhibidora de JAK (actualmente el fármaco sintomático más efectivo para reducir la esplenomegalia y abolir los síntomas sistémicos en la PMF) ejerce su efecto beneficioso no solo regulando a la baja la vía JAK/STAT en las células hematopoyéticas de los pacientes, sino también inhibiendo la producción de ROS en las MDSC.

La importancia del proyecto reside:

i) en el reconocimiento de un nuevo mecanismo patogénico que, junto y además de la mutación del ADN, contribuye a explicar la diversidad fenotípica observada durante el curso clínico de la PMF; ii) en la identificación de un nuevo objetivo para el tratamiento personalizado de la PMF.

El objetivo principal de este proyecto es investigar el papel de las MDSC en alimentar la inflamación crónica (mediante el análisis de citocinas/quimiocinas junto con sus receptores), evaluar su porcentaje en correlación con parámetros clínicos/biológicos, estudiar modificaciones después del tratamiento con inhibidores de JAK (JAK-i), probar su participación en el proceso neoangiogénico.

Endpoints primarios:

• caracterizar, fenotípica y funcionalmente, los subconjuntos de MDSC (MDSC polimorfonucleares (PMN) y MDSC monocíticas (M)) en la SP y MO de pacientes con PMF y sujetos sanos. En caso de esplenectomía, evaluaremos la presencia de PMN-MDSC y M-MDSC en células mononucleares derivadas del bazo obtenidas recientemente de pacientes (sometidos al procedimiento por razones terapéuticas) y controles (tras esplenectomía por lesiones traumáticas).
• correlacionar los datos con parámetros clínicos y biológicos, así como con el genotipo de las mutaciones conductoras de los genes JAK2, MPL y CALR en pacientes con PMF.
• evaluar, en muestras de plasma de PMF y controles, las citocinas involucradas en el proceso inflamatorio, en la función inmunosupresora, en la actividad angiogénica y en el aumento de la producción de MDSC.

Los endpoints secundarios son:

1. investigar si las MDSC derivadas de pacientes, cultivadas en condiciones proangiogénicas, son capaces de diferenciarse en células endoteliales en condiciones de cultivo angiogénico (citometría de flujo) y/o modificar su perfil de expresión génica (mediante PCR cuantitativa en tiempo real (RT-qPCR) antes y después de la incubación);
2. probar ex vivo la hipótesis de que las MDSC están involucradas en los procesos neoangiogénicos que caracterizan la PMF, evaluando la presencia de MDSC similares a endoteliales en tejidos de PMF, realizando tinción de inmunofluorescencia en secciones de bazo y MO y analizándolas mediante microscopía confocal;
3. verificar si las MDSC son objetivos efectivos de los fármacos inhibidores de JAK, probando in vitro los efectos de los inhibidores de JAK1/JAK2 sobre la actividad y función de las MDSC mediante citometría de flujo, RT-qPCR, pruebas de ELISA.