Un tratamiento basado en anticuerpos puede eliminar suave y efectivamente las células madre enfermas que forman la sangre en la médula ósea para prepararse para el trasplante de células madre sanas, según un estudio realizado en ratones por investigadores de la Facultad de medicina de la Universidad de Stanford.

Los investigadores creen que el tratamiento podría eludir la necesidad de usar quimioterapia o radiación ásperas y potencialmente mortales para preparar a las personas para el trasplante, expandiendo enormemente el número de personas que podrían beneficiarse del procedimiento.

“Hay muchos trastornos de la sangre y del sistema inmunológico que podrían curarse con un trasplante de células madre sanas”, dijo Judith Shizuru, MD, PhD, profesora de medicina en Stanford. Pero los pretratamientos necesarios para lograr que las células sanas se trasplanten de manera efectiva son tan tóxicos que no podemos ofrecer esta opción a muchos pacientes”. Un tratamiento que se dirija específicamente sólo a las células madre que forman la sangre nos permitiría curar potencialmente a las personas con enfermedades tan variadas como la anemia drepanocítica, la talasemia, los trastornos autoinmunes y otros trastornos sanguíneos”.

Shizuru es la autora principal del estudio, que aparecerá en la edición en línea del 11 de febrero de Blood. La becaria postdoctoral Wendy Pang, MD, PhD, y la profesora asistente de pediatría Agnieszka Czechowicz, MD, PhD, comparten la autoría principal de la obra.

El estudio es uno de los dos recientemente co-autorizados por Shizuru, Czechowicz y el investigador asociado Hye-Sook Kwon, PhD, indicando que un anticuerpo dirigido a una proteína llamada CD117 en la superficie de las células madre hematopoyéticas puede eliminar de manera eficiente y segura las células en ratones y primates no humanos. CD117 es una proteína que se encuentra en la superficie de las células madre. Regula su crecimiento y actividad; el anticuerpo, llamado SR1, se une a la proteína e impide su función.

El uso de anticuerpos contra el CD117 para eliminar las células madre que forman la sangre se basa en estudios realizados en el laboratorio del coautor del estudio, Irving Weissman, MD, director del Instituto de Biología de Células Madre y Medicina Regenerativa de Stanford y del Centro Ludwig para la Investigación y Medicina de Células Madre contra el Cáncer en Stanford, y por el entonces estudiante de posgrado Czechowicz.

Ensayo clínico en curso

Los resultados de estos estudios, incluyendo un artículo publicado recientemente en Blood, del que Kwon es coautor y que demostró que el tratamiento con anticuerpos era seguro en primates no humanos, prepararon el escenario para un ensayo clínico del anticuerpo en Stanford y la Universidad de California-San Francisco en niños con un trastorno inmunológico llamado inmunodeficiencia combinada severa.

Las células madre hematopoyéticas se encuentran en la médula ósea. Dan lugar a todas las células de la sangre y del sistema inmunológico. Los cánceres de sangre, como la leucemia, surgen cuando las células madre o su progenie comienzan a dividirse sin control; otras condiciones genéticas como la anemia falciforme o la talasemia ocurren cuando las células madre hematopoyéticas generan glóbulos rojos malformados o hemoglobina.

A menudo, la mejor oportunidad de curar estas y otras enfermedades que se originan en la médula ósea es eliminar las células madre hematopoyéticas defectuosas del propio paciente y reemplazarlas con células madre sanas de un donante estrechamente compatible. Pero para ello, el paciente debe ser capaz de soportar el pretratamiento, conocido como acondicionamiento. La mayoría de los regímenes de acondicionamiento consisten en una combinación de quimioterapia y radiación en dosis lo suficientemente altas como para matar las células madre de la médula.

Shizuru y sus colegas estudiaron un modelo de ratón de una clase de enfermedades humanas llamadas síndromes mielodisplásicos, o MDS. Las personas con MDS son incapaces de producir células sanguíneas maduras y que funcionen adecuadamente y la única cura es un trasplante de células madre. La enfermedad afecta principalmente a los adultos mayores, que son más propensos que las personas más jóvenes a tener factores médicos adicionales y complicados y que son menos propensos a resistir el régimen de acondicionamiento.

“Muchas de estas personas son ancianos y no pueden calificar para un trasplante”, dijo Pang. “Pero no hay otra cura para el MDS.”

Debido a que existen muchos tipos diferentes de MDS, a los pacientes se les asignan niveles de riesgo basados en el tipo de enfermedad, los resultados de los análisis de sangre y la presencia o ausencia de mutaciones específicas en las células afectadas. Según la Organización Mundial de la Salud, los pacientes con SMD de bajo riesgo tienen una tasa media de supervivencia de 5.5 años; aquellos con enfermedad de alto riesgo tienen una mediana de supervivencia de 2.2 años.

SR1, el anticuerpo anti-CD117 estudiado por Pang y Czechowicz, reconoce el CD117 en la superficie de las células madre hematopoyéticas aisladas de donantes sanos o de pacientes con MDS. Encontraron que el anticuerpo bloqueaba el crecimiento de células madre sanas y enfermas en un laboratorio. Luego, los investigadores investigaron el efecto del tratamiento con SR1 en ratones que fueron diseñados para tener un sistema sanguíneo híbrido compuesto de células madre hematopoyéticas humanas y de ratones.

Encontraron en los ratones que SR1 eliminaba rápida y eficientemente tanto las células madre hematopoyéticas humanas sanas como las células aisladas de pacientes con MDS de bajo riesgo. En aquellos animales con células madre humanas enfermas, el pretratamiento con SR1 mejoró significativamente la capacidad de las células madre hematopoyéticas sanas para injertar después del trasplante.

“La SR1 se dirige directamente a las células que inician la enfermedad para su eliminación en los ratones, aunque estas células normalmente tienen una ventaja competitiva significativa”, aseguró Pang. “Este es el primer anticuerpo dirigido contra el CD117 que se ha demostrado que elimina tanto las células humanas normales como las enfermas del receptor. Estamos muy contentos con los resultados”.

Aunque la SR1 también es capaz de reducir significativamente el número de células MDS de alto riesgo de los ratones, los investigadores encontraron que el efecto era transitorio: Las células enfermas eventualmente regresaron incluso después del trasplante. En tales casos, puede ser necesario combinar el tratamiento anti-CD117 con otras terapias para eliminar completamente las células enfermas, creen los investigadores.

“Con base en los resultados de este estudio y otros, hemos recibido la aprobación de la Administración de Drogas y Alimentos (FDA) para seguir adelante con un ensayo clínico para pacientes de SMD usando una versión de SR1 apropiada para un ensayo en humanos”, dijo Shizuru. “Estamos muy esperanzados de que este cuerpo de investigación vaya a tener un impacto positivo en los pacientes al permitir un mejor agotamiento de las células enfermas y el injerto de células sanas”.