Un equipo de investigadores del Scripps Research Institute ha reconstruido el "registro fósil" de los sistemas inmunológicos de un grupo de pacientes con cáncer en humanos para investigar si se había producido anticuerpos contra la enfermedad.
El registro fósil fue construido a partir de una "combinatoria" de la biblioteca de todos los anticuerpos que están presentes en la sangre de 20 pacientes con cáncer, cinco de los cuales tenían cáncer de mama. (Véase la descripción de bibliotecas de anticuerpos combinatorios más abajo).
Así como un paleontólogo registro fósil sugiere interacciones de plantas y animales que habitaron la tierra millones de años atrás, el registro fósil del sistema inmunológico de un paciente con cáncer puede proporcionar una visión de cómo el sistema inmunológico de las personas interactúan con los agentes patógenos y los tumores cancerosos en la actualidad.
Lo que el registro fósil muestra es que el cuerpo humano es capaz de producir anticuerpos numerosas que tienen la capacidad para reconocer los tumores de cáncer de mama metastásico.
El equipo de investigación de Scripps encontraron varios anticuerpos dentro de la biblioteca construida a partir de los enfermos de cáncer que se dirigen a una proteína de superficie que las células de cáncer de mama utilizan para hacer metástasis. Es significativo que dos de los anticuerpos que se encuentran han evolucionado los mecanismos de selección bastante sofisticados.
Cuando se probó en modelos de ratón, tanto de estos anticuerpos anti-tumor bloquea la capacidad de las células humanas de cáncer de mama a metástasis y que ellos ayudaron a extinguir el cáncer de mama que ya se había extendido. Este hallazgo es muy importante debido al potencial para el uso de anticuerpos como una nueva forma de tratar el cáncer. A pesar de los recientes avances en la terapia del cáncer, el tratamiento no se sabe hoy que impide la propagación del cáncer. Los anticuerpos se han utilizado para tratar una serie de enfermedades humanas, desde la artritis reumatoide a la leucemia. Los EE.UU. Food and Drug Administration ha aprobado una docena de anticuerpos como agentes terapéuticos, y muchos más están en desarrollo. El trabajo del equipo de Investigación Scripps da esperanza de que los anticuerpos que fueron producidos originalmente por los pacientes de cáncer pueden ayudar a bloquear la propagación del cáncer e interferir con la ya existente la enfermedad metastásica.
Además, la capacidad para combatir las enfermedades de los anticuerpos procedentes de pacientes con cáncer sugiere que el sistema inmune tiene un mecanismo de defensa natural contra las células cancerosas e incluso puede mantener activa la "vigilancia inmune" contra las células cancerosas.
"La gente ha hablado de la vigilancia inmunológica durante 40 años", dice el presidente de Investigación Scripps, Richard A. Lerner, quien es Lita Annenberg Hazen profesor de Inmunoquímica, Cecil H. e Ida M. Green Chair de Química, y un investigador en el Instituto Skaggs de Biología Química en el Instituto de Investigación Scripps. "El registro fósil sugiere que luchar contra el cáncer todos los días."
Profesor Asociado de Investigación Scripps Brunhilde Felding-Habermann, quien dirigió la investigación, añade, "Es posible que muchos de nosotros, en algún momento en el tiempo, tienen células malignas en el cuerpo, pero que no se dan cuenta de ellos porque el sistema inmunológico elimina antes de que puedan establecer el cáncer sintomático ".
Varios otros investigadores de Investigación Scripps participaron en la investigación, que se publicará en un próximo número de la revista Proceedings de la Academia Nacional de Ciencias. Esto incluye a Kim D. Janda, que es el Eli R. Callaway profesor de Química e investigador en el Instituto Skaggs de Biología Química en el Instituto de Investigación Scripps. Janda y su grupo de Antonietta de Lillo, Shufei Zhuang, Gao Changshou, y Mao Shenlan fueron los responsables de la conceptualización y preparación de los pacientes de cáncer derivado de la biblioteca de anticuerpos. Janda y su equipo también se extrae de su biblioteca y se identificaron los anticuerpos que se encuentran a bloquear la metástasis del cáncer de mama informó en el documento.
El cáncer ocurre cuando las células normales adquieren mutaciones sutiles en el ADN que hacen que el cambio. A menudo, estos cambios hacen que las células cancerosas resistentes a la muerte celular programada normal, y las células se dividen una y otra vez, formando un tumor sólido. También es común a las células del cáncer son las mutaciones que dan lugar a metástasis, una palabra que proviene de una construcción latina que significa cambiar de posición.
La metástasis es un fenómeno peligroso en el que las células cancerosas separado del tumor original, entrar en el torrente sanguíneo o del sistema linfático y de anclaje en un tejido o un órgano distante. Mientras que los cirujanos pueden extirpar el tejido canceroso, estos procedimientos son muy complicados si el tumor se ha diseminado y ha establecido muchos nuevos tumores en otros órganos.
El alcance de este problema se puede ver en las estadísticas de los Centros para el Control y Prevención de Enfermedades (CDC), que informa que a finales de 2004, se estima que 215.990 mujeres de los EE.UU. se han diagnosticado nuevos casos de cáncer de mama invasivo. Decenas de miles de mujeres morirán a causa de la enfermedad este año.
Las células cancerosas pueden desarrollarse en un órgano por lo demás sanos. Como la mayoría de las células del cuerpo, están constantemente en contacto con el sistema inmunológico del cuerpo, que puede producir anticuerpos en contra de ellos y ayudan a eliminar las células cancerosas del cuerpo.
También llamados inmunoglobulinas, los anticuerpos son proteínas producidas por células inmunes que están diseñados para reconocer una amplia gama de patógenos extraños y células enfermas, como los de las masas tumorales. Los anticuerpos se dirigen a antígenos-proteínas, moléculas de carbohidratos, y otras piezas de los patógenos o células cancerosas. Estos anticuerpos entonces alertar al sistema inmunológico a la presencia de los invasores y atraer letal "efector" las células inmunes.
Los científicos han argumentado que el sistema inmunológico puede ser capaz de erradicar con éxito los tumores mediante la producción de los anticuerpos adecuados. Para ver si estos anticuerpos se puede encontrar, Felding-Habermann, Lerner, Janda, y sus colegas tomaron muestras de sangre de 20 pacientes con cáncer y generó el registro fósil de su respuesta de anticuerpos inmune a través de una tecnología conocida como bibliotecas de anticuerpos combinatorios.
Para encontrar los anticuerpos producidos por los pacientes de cáncer que se unen selectivamente a un subconjunto más peligrosa de las células cancerosas, es decir, los que causan la propagación del cáncer, los investigadores crearon una biblioteca de anticuerpos combinatoria para seleccionar de entre los miles de millones de variantes de la proteína para aquellos que unido a un objetivo en particular. En esta técnica, las bibliotecas de anticuerpos se unen a la proteína de la cubierta viral del fago-un virus que infecta bacterias filamentosas. Luego, el virus está autorizado a reproducir en la cultura, donde hace copias de sí mismo y genera la biblioteca de anticuerpos.