Un estudio revela la inmunogenicidad de las células cancerosas ferroptóticas

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El equipo interdisciplinario de científicos de tres países diferentes (Bélgica, Italia y Rusia) bajo el liderazgo del Prof. Dr. Dmitri V. Krysko (Universidad de Gante, Bélgica) desentraña la inmunogenicidad de las células cancerosas ferroptóticas.

La muerte celular es un proceso biológico esencial que juega un papel activo tanto durante el desarrollo embrionario humano como en la aparición de diversas enfermedades.

Cada día mueren alrededor de 100 mil millones de células en el cuerpo humano, lo que equivale a 75 kg de masa corporal por año y se puede comparar con el peso promedio de un humano. Sin embargo, el desarrollo de muchas enfermedades está asociado con un desequilibrio entre la muerte de las células y su supervivencia.

El cáncer es uno de ellos. Es importante señalar que el desarrollo de la resistencia de las células cancerosas a la muerte celular está directamente relacionado con la ineficacia de la terapia contra el cáncer.

Inicialmente, se pensó que las quimio y radioterapias inducen la muerte celular apoptótica. Sin embargo, durante la terapia contra el cáncer, las células tumorales adquieren mutaciones que hacen que las células cancerosas sean resistentes a la apoptosis, un tipo de muerte celular desencadenada con mayor frecuencia por la quimioterapia y la radioterapia modernas.

Esto conduce a una disminución de la eficacia del tratamiento y a la progresión del cáncer. En este caso, es fundamental utilizar nuevos métodos de tratamiento destinados a inducir tipos alternativos de muerte celular regulada. Aquí en el papel de la muerte celular ferroptótica (es decir, ferroptosis) se vuelve crucial.

Objetivo del estudio

El concepto de inmunogenicidad de la muerte celular establece que las células cancerosas muertas / moribundas deben inducir una inmunidad antitumoral específica; por tanto, se vuelven inmunogénicos.

Las células cancerosas que experimentan la muerte celular inmunogénica activan el sistema inmunológico del paciente. Por lo tanto, además de una simple destrucción de las células cancerosas, la inducción de la muerte celular inmunogénica puede inducir eficazmente la activación de la inmunidad antitumoral, lo que lleva a la erradicación del tumor y la generación de inmunidad a largo plazo.

La muerte celular ferroptótica se descubrió en 2012, que es diferente de otros tipos mejor caracterizados de muerte celular regulada, como la apoptosis y la necroptosis.

La ferroptosis se inicia por la falla de los mecanismos de defensa antioxidantes, lo que resulta en una peroxidación lipídica dañina y una eventual muerte celular. La ferroptosis suele ir acompañada de una gran acumulación de hierro y peroxidación lipídica.

En otras palabras, la ferroptosis es el óxido biológico de las membranas lipídicas. Por tanto, el lanzamiento de la ferroptosis puede ayudar a superar la resistencia a la muerte celular y aumentar la eficacia de la terapia antitumoral.

Pero hasta hace muy poco, no se sabía si las células cancerosas ferroptóticas son inmunogénicas o, en otras palabras, si las células cancerosas ferroptóticas pueden inducir respuestas inmunes anticancerígenas eficientes.

Hallazgos principales

La investigación en el “Laboratorio de Terapia e Investigación de Muerte Celular (CDIT)” en la Universidad de Gante en Bélgica, dirigida por el Prof. Dr. Dmitri V. Krysko, abordó esta pregunta.

El equipo interdisciplinario de científicos de tres países diferentes (Bélgica, Italia y Rusia) bajo el liderazgo del Prof.Dr. Dmitri Krysko (Universidad de Gante, Bélgica) investigó la inmunogenicidad de las células cancerosas ferroptóticas y ha demostrado por primera vez que el cáncer ferroptótico las células son inmunogénicas.

Los científicos han descubierto que las células cancerosas que se someten a ferroptosis liberan varias moléculas estimulantes del sistema inmunológico como ATP y HMGB1, lo que contribuye a la activación del sistema inmunológico y conduce a la inducción de una fuerte inmunidad antitumoral. En particular, se sabe que no todas las modalidades terapéuticas contra el cáncer son capaces de inducir la muerte celular inmunogénica.

La inmunogenicidad de las células cancerosas ferroptóticas tempranas se ha demostrado en varios modelos in vitro y en modelos de ratones tumorales in vivo. La etapa de muerte celular lo es todo y dicta la inmunogenicidad en el caso de la ferroptosis. Solo las células cancerosas ferroptóticas que se encuentran en las primeras etapas del proceso de muerte celular son inmunogénicas. “

Dr. Dmitri V. Krysko, profesor de la Universidad de Gante

Además, el equipo del Prof.Dmitri V. Krysko (Iuliia Efimova, Dra. Elena Catanzaro, Louis Van der Meeren, Prof.Dr. André G. Skirtach, Dra. Olga Krysko) descubrió el papel perjudicial del sistema inmunológico adaptativo en la inmunogenicidad de las células cancerosas ferroptóticas tempranas. Este es un concepto muy nuevo que señala que la etapa de muerte celular regula muy estrictamente la inmunogenicidad de la muerte celular.

Significado

Por tanto, el lanzamiento de la ferroptosis inmunogénica puede ayudar a superar la resistencia a la muerte celular y aumentar la eficacia de la terapia antitumoral.

Este trabajo demostró por primera vez que las células cancerosas que mueren por ferroptosis inmunogénica emiten señales inmunoestimuladoras a través de las cuales interactúan con las células del sistema inmunológico, lo que resulta en la estimulación de una respuesta inmunitaria antitumoral.

Esto indica la naturaleza inmunogénica de la muerte de las células ferroptóticas y conduce a la participación del sistema inmunológico en la lucha contra el tumor.

Resumen

Prof. Dmitri V. Krysko: “Esta es una investigación fundamental. Por lo tanto, todavía estamos muy lejos de la práctica clínica. Pero nuestros resultados ya sugieren que la ferroptosis inmunogénica puede ayudar a superar la resistencia a la muerte celular y aumentar la eficacia de la terapia del cáncer”.

Por supuesto, se necesita una investigación más fundamental, incluidos estudios sobre diferentes modelos animales. Este trabajo revolucionario demostró por primera vez que las células cancerosas que mueren por ferroptosis estimulan el sistema inmunológico, lo que implica al sistema inmunológico en la lucha contra el tumor.

Estos resultados allanan el camino para el desarrollo de nuevas estrategias terapéuticas para cánceres basadas en la inducción de ferroptosis, ampliando así el concepto actual de muerte celular inmunogénica y abriendo la puerta al desarrollo de nuevas estrategias en inmunoterapia del cáncer.

Fuente:

Referencia de la revista:

Efimova, l., et al. (2020) La vacunación con células cancerosas ferroptóticas tempranas induce una inmunidad antitumoral eficaz. El BMJ. doi.org/10.1136/jitc-2020-001369.

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