Las células NK-92 son una línea de células asesinas naturales (NK) derivadas de un paciente con linfoma maligno no Hodgkin humano. Originalmente fueron aisladas de los mononucleares de la sangre periférica de un paciente masculino caucásico de 50 años. Esta línea celular depende de la interleucina-2 (IL-2) para mantener su proliferación y función, y morirá dentro de las 72 horas en ausencia de IL-2. Las células NK-92 exhiben citotoxicidad contra diversas células malignas, demostrando particularmente capacidad de muerte contra las células K562 y Daudi en ensayos de liberación de cromo.
Los marcadores de superficie celular NK-92 incluyen la expresión positiva de CD2, CD7, CD11a, CD28, CD45 y CD54, mientras que CD1, CD3, CD4, CD5, CD8, CD10, CD14, CD16, CD19, CD23, CD34 y HLA-DR son negativos. Estas células crecen en suspensión con un tiempo de duplicación de aproximadamente 40-50 horas y son fáciles de cultivar y expandir.
Las células NK-92 se utilizan ampliamente en investigación de cáncer, inmunología y toxicología, y son la primera línea celular de NK que recibe aprobación de la FDA para ensayos clínicos. Sin embargo, debido a su origen en pacientes con linfoma maligno no Hodgkin, las células NK-92 portan riesgos potenciales de tumores secundarios y susceptibilidad al virus Epstein-Barr. Por lo tanto, generalmente se requiere tratamiento con radiación antes de la aplicación clínica para garantizar su seguridad [1,2]. Además, las células NK-92 también han sido modificadas genéticamente, como las células CAR-NK-92, para mejorar su actividad anti-tumoral [5,7].
En resumen, debido a su origen y características únicas, las células NK-92 poseen un potencial significativo para su aplicación en el tratamiento del cáncer, pero también enfrentan ciertos desafíos y limitaciones.
¿Cuáles son los resultados de ensayos clínicos de NK-92 en el tratamiento del linfoma maligno no Hodgkin humano?
Los resultados de los ensayos clínicos de células NK-92 en el tratamiento del linfoma maligno no Hodgkin humano han mostrado cierto potencial, pero su eficacia es limitada. Las células NK-92 fueron aisladas de mononucleares de la sangre periférica de un paciente con linfoma no Hodgkin invasivo, exhibiendo fuerte citotoxicidad y previniendo la proliferación maligna mediante exposición a radiación [9].
Varios ensayos clínicos de Fase I han estudiado la eficacia de la infusión de células NK-92 después de irradiación en pacientes con diversas malignidades hematológicas. Aunque estos tratamientos tienen toxicidad relativamente baja, su eficacia es limitada y puede estar relacionada con una persistencia insuficiente [11]. Además, las células NK-92 tienen limitaciones en términos de expansión y persistencia in vivo, ya que se originan de tumores de células NK y requieren tratamiento con radiación para prevenir la proliferación maligna [11].
En un estudio, las células NK-92 se utilizaron para tratar pacientes con cáncer avanzado, mostrando reacciones adversas leves y efectos significativos [3]. Sin embargo, otro estudio indicó que la terapia con células NK-92 no prolongó significativamente la supervivencia [8].
Además, para superar las limitaciones de las células NK-92, los investigadores han intentado mejorar su función mediante modificaciones de ingeniería. Por ejemplo, se han desarrollado células NK de alta afinidad (haNKs) a través de la expresión endógena de IL-2 y receptores CD16 de alta afinidad. Estas células han sido exploradas en diversos tumores sólidos, pero actualmente están suspendidas en el estudio QUILT 3.061 del linfoma [11].
¿Cuáles son la información detallada sobre el proceso de tratamiento con radiación de NK-92 y su impacto en la función celular?
Las células NK-92, una línea de células asesinas naturales (NK) derivadas de un paciente de linfoma, se utilizan ampliamente en inmunoterapia contra el cáncer debido a su alta actividad citotóxica contra las células tumorales y su disponibilidad "off-the-shelf". Sin embargo, debido a que las células NK-92 tienen un origen maligno, requieren irradiación antes de la aplicación clínica para inhibir su proliferación y prevenir una posible tumorigénesis.
Proceso de Irradiación
Las células NK-92 se irradian típicamente usando rayos gamma. En los experimentos, después de cultivar en medio específico, las células NK-92 se exponen a dosis variables de radiación gamma, que van desde 2.5 Gy hasta 20 Gy [10]. Por ejemplo, en un estudio, las células NK-92 se colocaron en un contenedor con 15 ml de medio y se irradiaron usando una fuente de cesio-137 [10]. La dosis de radiación se selecciona basándose en simulaciones de condiciones de tratamiento clínico, siendo 10 Gy una dosis comúnmente utilizada [14].
Impacto de la Irradiación sobre la Función Celular
Viabilidad Celular y Función Citotóxica
La irradiación impacta significativamente la viabilidad y la función citotóxica de las células NK-92. Los estudios muestran que a medida que aumenta la dosis de radiación, la viabilidad de las células NK-92 disminuye gradualmente, mientras que su función citotóxica también se reduce notablemente. Por ejemplo, después de irradiación con 10 Gy, la viabilidad de la célula NK-92 disminuye significativamente y su capacidad de muerte serial se reduce en más de dos tercios [10]. Específicamente, las células NK-92 sin irradiar exhibieron una tasa de matanza de 5.6 (KF 5.6) contra los objetivos, mientras que las células efectoras NK-92 irradiadas con 10 Gy mostraron una tasa de matanza de solo 1.5 (KF 1.5) [10].
Efecto de la Activación del Receptor Fas
La activación del receptor Fas (CD95) juega un papel importante en las células NK-92 irradiadas. Aunque las células NK-92 son insensibles a la activación por ligando de Fas, el tratamiento con anti-Fas sí afectó a las células NK-92 no necrotizadas por radiación, manifestándose como encogimiento celular [10]. Además, la irradiación aumentó la sensibilidad de las células NK-92 a la activación del ligando de Fas, llevando a una disminución significativa de su capacidad de matanza serial [10].
Susceptibilidad al Ataque del Sistema Inmune
Las células NK-92 irradiadas se vuelven más susceptibles al ataque por el sistema inmunitario del paciente. Los estudios indican que las células NK-92 irradiadas son más fácilmente objetivo tanto de linfocitos no estimulados como de células LAK activadas por linquinquinas con IL-2 [10]. En contraste, las células NK-92 sin irradiar son más resistentes a dichos ataques [10].
Daño al ADN y Cambios en la Expresión Génica
La irradiación causa un daño sustancial al ADN y lleva a la acumulación de células irradiadas en la fase G2/M del ciclo celular. El análisis del transcriptoma reveló que la radiación gamma indujo aproximadamente 12 veces más genes diferencialmente expresados dos horas después de la irradiación en comparación con la irradiación por electrones de baja energía (LEEI) [14]. El análisis de moléculas de superficie mostró una disminución en la expresión superficial de CD56 después de la irradiación, pero sin cambios en los niveles de receptores activadores NKp46, NKG2D o NKp30 [14].
Conclusión
En general, las células NK-92 irradiadas exhiben una viabilidad y función citotóxica significativamente reducidas y son más vulnerables al ataque del sistema inmunitario. Estos cambios limitan su eficacia en terapia in vivo.
¿Cuáles son los resultados de investigación comparativa entre células CAR-NK-92 y células NK-92 tradicionales en actividad anti-tumoral?
Las células CAR-NK-92 exhiben ventajas significativas en actividad anti-tumoral comparadas con las células NK-92 tradicionales. Específicamente:
1. Efecto antitumoral: Los estudios han mostrado que las células CAR-NK-92 tienen mejor actividad anti-tumoral contra células de linfoma in vivo, especialmente en células CD19-CAR NK portadoras de IL-15/IL-15Ra, cuya inhibición sobre células de linfoma in vivo es significativamente mejor que la de las células NK-92 tradicionales [17]. Además, investigaciones sobre células de cáncer de mama también muestran que las células NK modificadas con CAR exhiben citotoxicidad significativa contra células de cáncer de mama positivas para CD19, y pueden activar eficazmente y secretar varias citoquinas, mejorando aún más su capacidad anti-tumoral [18].
2. Persistencia y estabilidad:En algunos casos, las células CAR-NK-92 exhiben mejor persistencia y estabilidad. Por ejemplo, en un modelo de cáncer de próstata, células NK-92 dual CAR irradiadas exhibieron capacidad de matanza comparable o incluso superior contra células tumorales en comparación con el grupo control no irradiado [16]. Esto indica que las células CAR-NK-92 tienen una capacidad más fuerte para mantener su función in vivo.
3. Potencial de aplicación amplia: Las células CAR-NK-92 no solo funcionan bien en malignidades hematológicas, sino que también muestran gran potencial en el tratamiento de tumores sólidos. Por ejemplo, la línea celular de células NK YTS construida con CAR específico para EGFRvIII exhibió actividad anti-tumoral significativa en el modelo de glioblastoma (GB), y mediante el diseño y producción de estructuras de CAR que contienen anticuerpos específicos para EGFRvIII MR1-1 y DAP12, la capacidad de detección y homing del tumor se mejoró, aumentando el efecto supresor tumoral [21].
4. Perspectivas de aplicación clínica: Las células CAR-NK-92 tienen ventajas significativas sobre las células CAR-T, tales como alta citotoxicidad, producción rápida de grandes números de células y evitar algunos efectos secundarios dirigidos, proporcionando una solución alternativa a las limitaciones de la terapia con células CAR-T [7]. Además, las células CAR-NK-92 también han mostrado menor síndrome de liberación de citoquinas o neurotoxicidad severa en ensayos clínicos, enfermedad injerto contra huésped de bajo riesgo y seguridad de la infusión de células NK alogénicas [20].
¿Cuáles son los roles de las células NK-92 en mecanismos de escape inmune y estrategias terapéuticas potenciales?
El rol de las células NK-92 en mecanismos de escape inmune y sus estrategias terapéuticas potenciales puede explorarse desde múltiples perspectivas.
El rol de las células NK-92 en el escape inmune
Múltiples componentes en el microambiente tumoral (TME) regulan la expresión de receptores NKG2D y ligandos NKG2DL a través de diferentes mecanismos, afectando así la función de las células NK. La desviación del ratio receptor NKG2D/ligando NKG2DL desde los valores normales puede promover el escape tumoral del monitoreo inmune mediado por células NK [26]. Además, la activación de la vía de señalización TGF β también inhibe la función de las células NK, llevando a su pérdida de actividad en el microambiente tumoral [28].
Las células cancerosas pueden evadir los ataques de las células NK mediante pérdida antigénica o indisponibilidad del antígeno. Por ejemplo, la regulación a la baja de PD-L1 y ERBB2 puede resultar en que las células NK no puedan reconocer eficazmente ni matar células tumorales [27]. La regulación a la baja de ICAM-1 también es una manera para que las células tumorales eviten el vigilancia inmune, y las células CAR-NK pueden superar este obstáculo dirigiéndose a estos antígenos [25].
Existen varios factores inmunosupresores en el microambiente tumoral, tales como TGF β, IL-10, etc. Estos factores pueden inhibir la actividad y metabolismo de las células NK, haciéndolas incapaces de combatir eficazmente los tumores [28].
Estrategias terapéuticas potenciales
Al ingeniería genética de células NK-92 para expresar receptores quiméricos (CAR), su capacidad específica de matanza contra células tumorales puede mejorar significativamente. Por ejemplo, las células CAR-NK bispecíficas pueden dirigirse simultáneamente a múltiples antígenos, reduciendo así la probabilidad de escape antigénico [16]. Además, las células CAR-NK duales que dirigen PD-L1 y ERBB2 pueden superar el escape inmune causado por pérdida de objetivo único [27].
El sistema Thea-Cot-NK92 regula su capacidad de matanza a través de agentes acopladores y puede lisar células cancerosas en modelos in vitro e in vivo sin necesidad de modificación genética de las células NK. Este método es aplicable a múltiples antígenos, ahorrando el costo y tiempo requerido para la reingeniería de CAR [24].
Las investigaciones han mostrado que al modificar la vía de señalización TGF β R2, las células NK-92 pueden volverse insensibles a TGF β y mejorar sus propiedades anti-tumorales [28]. Además, al mejorar el metabolismo y función de las células NK, como usando inhibidores de señalización de TGF β, se puede mejorar el efecto terapéutico [28].
La terapia con células NK puede combinarse con otras estrategias de inmunoterapia tales como CAR-T, CAR-NK y anti-PD-1/PD-L1 dirigidos, así como estrategias de quimioterapia, radioterapia y terapia con virus tumoral para lograr una eliminación más completa del tumor [26].
conclusión
Las células NK-92 juegan un papel importante en el mecanismo de escape inmune, principalmente a través de factores inmunosupresores, pérdida antigénica e indisponibilidad del antígeno en el microambiente tumoral. Las estrategias terapéuticas que dirigen estos mecanismos incluyen terapia con células CAR-NK, terapia con células NK mediada por agentes acopladores, regulación de metabolismo y vías de señalización, y terapia combinada.
¿Cuáles son las estrategias de manejo de seguridad y efectos secundarios para la terapia con células NK-92?
Las estrategias de manejo de seguridad y efectos secundarios de la terapia con células NK-92 incluyen principalmente los siguientes aspectos:
1. Tratamiento con radiación: Las células NK-92 necesitan someterse a tratamiento con radiación antes de la aplicación clínica para reducir su riesgo potencial de formación tumoral e infección por virus EB (EBV). Sin embargo, este tratamiento con radiación puede limitar la proliferación y persistencia de las células NK-92 in vivo, lo que podría afectar sus efectos anti-tumorales a largo plazo [30].
2. Seguridad en ensayos clínicos: Varios ensayos clínicos han mostrado que las células NK-92 tratadas con radiación tienen buena seguridad y tolerabilidad en el tratamiento de pacientes con cáncer avanzado. Por ejemplo, en un ensayo dirigido a pacientes con cáncer de riñón y cáncer de pulmón, no se observaron reacciones adversas graves, solo uno experimentó fiebre grado 3 y uno eventos hipoglucémicos grado 4 [34]. Además, un ensayo clínico de fase I dirigido a pacientes con leucemia mieloide aguda no reportó ningún evento adverso grado 3-4 [33].
3. Terapia farmacológica preventiva: Antes de la infusión de células NK-92, típicamente se usan fármacos preventivos para gestionar posibles efectos secundarios. Por ejemplo, en algunos estudios, los pacientes comenzaron a tomar medicamentos específicos 2 horas antes de la infusión de células NK-92 y tomar Allopurinol oralmente todos los días durante los siguientes 5 días para prevenir el síndrome de liberación de citoquinas [12]. Además, corticosteroides (como Prednisona) y antihistamínicos (como Clematin) también se usan para tratamiento preventivo [12].
4. Quimioterapia castración linfática: Para mejorar la persistencia de las células NK-92, algunos estudios sugieren realizar quimioterapia de castración linfática antes de la infusión de células NK-92. Esto puede superar el rechazo del sistema inmune a las células NK priorizando la eliminación de los linfocitos del cuerpo del receptor [33].
5. Soporte con citoquinas: Citoquinas como IL-2 e IL-15 se usan comúnmente para apoyar la supervivencia y expansión de las células NK. Sin embargo, el uso de IL-2 puede causar efectos secundarios como malestar, náuseas y vómitos, mientras que IL-15 puede aumentar la fatiga inmune y toxicidad relacionada con citoquinas [33].
6. Manejo de dosis: En ensayos clínicos, la dosis de células NK-92 se ajusta generalmente según la situación específica del paciente. Por ejemplo, en un estudio de fase I/II, los pacientes recibieron diferentes dosis de terapia con células NK-92 y decidieron si recibir una segunda infusión basándose en los resultados de la primera infusión [12].
En resumen, las estrategias de manejo de seguridad y efectos secundarios de la terapia con células NK-92 involucran múltiples aspectos como tratamiento con radiación, terapia farmacológica preventiva, quimioterapia castración linfática, soporte con citoquinas y estricto manejo de dosis.
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