Vacunas Terapéuticas Personalizadas Basadas en Neoantígenos

La inmunoterapia se ha posicionado como el cuarto pilar de tratamiento del cáncer y consiste en la estimulación del sistema inmunológico para que este reconozca y ataque las células tumorales. A diferencia de tratamientos tradicionales como la quimioterapia o la radioterapia, que tienen un efecto sistémico e inespecífico, la inmunoterapia tiene la ventaja de poder ser dirigida a las células malignas, lo que reduce considerablemente efectos secundarios nocivos para el paciente. Entre las principales formas de inmunoterapia se encuentran los anticuerpos monoclonales de inhibidores de puntos de control inmunológico (como anti-PD-1 o anti-CTLA-4), las células T modificadas (CAR-T) y las vacunas terapéuticas basadas en neoantígenos.

Esta última es un foco de interés para el grupo de Inmunología y Medicina Traslacional, y ha venido trabajando los últimos diez años en el desarrollo y futura implementación de este tipo de terapia médica avanzada en Colombia. Las vacunas personalizadas de neantígenos son un enfoque innovador de atención médica personalizada que buscan adaptar el tratamiento del cáncer a las características individuales de cada paciente, puesto que están diseñadas para inducir un reconocimiento de las mutaciones presentes en el tumor del paciente y de esta forma lograr que el sistema inmune pueda reducir significativamente el tamaño tumoral, y además generar memoria, evitando recaídas posteriores al tratamiento. Este enfoque no solo mejora la eficacia terapéutica, sino que también representa un avance hacia una medicina más preventiva, precisa y centrada en el paciente.

Estos antígenos tumorales “únicos” tienen la ventaja de ser altamente inmunogénicos, ya que escapan a los mecanismos de tolerancia central y pueden activar fuertemente células T específicas. Esta estrategia consideramos que es de especial interés en cánceres agresivos como el cáncer de mama triple negativo (TNBC) y el cáncer gástrico, los cuales tienen limitadas opciones terapéuticas y pronósticos reservados.

El TNBC se caracteriza por la ausencia de expresión de receptores hormonales (ER, PR) y HER2, lo que lo hace refractario a terapias dirigidas convencionales. Por su parte, el cáncer gástrico, especialmente en sus formas avanzadas, también presenta una alta heterogeneidad molecular y mal pronóstico. En ambos tumores, el perfil mutacional es suficientemente elevado como para generar un repertorio detectable de neoantígenos candidatos. La identificación de estos neoantígenos ha sido de especial interés para el grupo y se han desarrollado varios trabajos de posgrado (maestría y doctorado) enfocados en la identificación y optimización de la selección de estas mutaciones usando secuenciación del exoma y transcriptoma del tumor, seguidos por análisis bioinformáticos que predicen el procesamiento del antígeno y la unión de los péptidos mutados a moléculas de HLA del paciente.

Una vez identificados, los péptidos candidatos deben ser validados de forma in-vitro para evaluar su inmunogenicidad. En esta fase, ensayos como ELISpot, citometría de flujo multiparamétrica y secuenciación del receptor de células T (TCR-seq) son fundamentales. El ELISpot, permite detectar la producción de IFN-γ por células T específicas tras la estimulación con los neoantígenos, demostrando una respuesta funcional. La alta sensibilidad y especificidad de esta prueba permite tamizar de forma rápida y eficiente cuáles de los neoantígenos identificados y seleccionados son más prometedores para ser candidatos de vacunas (Figura 1).

Figura 1. Activación de linfocitos T en respuesta a la estimulación con neoantígenos durante 9 días de cultivo. Resultados de ELISPOT de PBMCs de pacientes estimuladas o no con un neoantígeno durante 9 días. Cada punto corresponde a una célula productora de IFN-γ. Control negativo corresponde a células no estimuladas, neoantígeno a células estimuladas durante nueve días con un neoantígeno predicho por herramientas bioinformáticas, y control positivo a células estimuladas con PMA e Ionomicina, Se hizo cada tratamiento por duplicado.

Adicionalmente, la citometría de flujo complementa esta información al permitir la caracterización fenotípica de las células T activadas (por ejemplo, CD8⁺CD137⁺ o CD4⁺OX40⁺), así como el análisis de la expresión de citoquinas intracelulares (IFN-γ y TNF-α), así como la expresión de marcadores de agotamiento (PD-1 o CTLA-4) y ver el fenotipo de memoria de las células respondedoras (Figura 2).

Por otro lado, la secuenciación del TCR (TCR-seq) permite conocer el repertorio clonal de células T específicas para los neoantígenos. Esta herramienta es clave para monitorear la expansión de clones T específicos después de estimular las células los pacientes y de esta forma establecer correlaciones con la respuesta clínica. En estudios recientes, pacientes con TNBC y cáncer gástrico sometidos a vacunación con péptidos neoantigénicos seleccionados mostraron expansión de clones T específicos, acompañados de secreción de citoquinas y aumento de marcadores de activación.

Como se observa en las figuras 1 y 2, los resultados obtenidos mediante ELISpot y citometría de flujo, respectivamente, demuestran la capacidad inmunogénica de los neoantígenos identificados y seleccionados por el grupo I&MT. En la figura de ELISpot se observa una clara formación de puntos tras la estimulación con los péptidos, lo cual indica una respuesta específica de células T productoras de IFN-γ. Esta respuesta sugiere el reconocimiento del neoantígeno por parte del sistema inmune adaptativo y sugiere un potencial uso como candidato vacunal. Complementariamente, la figura de citometría de flujo muestra un aumento en la producción intracelular de IFN-γ y TNF-α, así como una mayor expresión del marcador de activación 4-1BB en linfocitos T, lo cual refuerza la evidencia de activación antigénica. Estos hallazgos, en conjunto, respaldan la inmunogenicidad de los neoantígenos en estudio y su relevancia como blancos terapéuticos, ya que inducen tanto producción de citoquinas proinflamatorias como activación funcional de células T, aspectos clave en el desarrollo de vacunas contra el cáncer.