Expone: Prof. Agr. de Virología Gonzalo Moratorio
Fecha: 14 de agosto de 2021
Gracias a todos y primero decirles que soy un completo “out sider” en este Universo, en el mundo de la oncología y creo que a veces, esto puede tener ventajas como mirar un problema desde un lugar muy “naif” que puede resultar interesante, viendo abordajes o aplicaciones desde otro lugar, que pueden ustedes estar acostumbrados a mirarlos.
Esto que les voy a presentar hoy, es básicamente un proyecto que tuve que dejar de lado y que traje cuando volví de Paris a Uruguay en el año 2018, que era pensar en los virus oncolíticos como arma anticáncer. ¿A qué me refiero con esto? Básicamente lo que hacemos en el Laboratorio es evolución experimental de virus, en este contexto, ustedes pueden entender que, mediante abordaje filogenéticos, podemos determinar las relaciones, los parentescos que existen entre distintas cepas virales, para luego entender como las mismas repercuten en el tiempo y en una población dada. Luego de esos abordajes filogenéticos que son meramente descriptivos, y los cuales me interesan y hace tiempo trascendemos en sacar esa foto y entenderlos, es lo que viene la genómica funcional. Es decir, estas estirpes virales que se ubican en un determinado grupo, en este árbol filogenético la genealogía para que la audiencia lo entienda, es como si fuera la genealogía de una familia. ¿Tienen alguna ventaja por sobre la estirpe predecesora u original? Entonces es que hacemos genómica funcional y testeamos esta cepa en cultivos celulares o en modelos animales, como pueden ver en las live que estoy presentando.
Es por eso que testeando muchos de estos virus en animales, empecé a leer y ver, que algunos de ellos tenían propiedades sumamente interesantes con respecto a la capacidad de producir oncólisis. Como todos saben el cáncer es la segunda causa de muerte en el mundo, y se estima que 1 de cada 6 personas en países prósperos posiblemente morirá de cáncer. Esto es muy llamativo y para nosotros creemos que los tratamientos clásicos han sido excelentes, muy utilizados, pero aún existe resistencia a muchos de ellos y efectos nocivos, es por eso que siempre es bueno pensar en nuevas estrategias terapéuticas, dirigidas a esta enfermedad.
Si empezamos con un virus, este infecta a una célula normal causando, lo que muchas veces es el secuestramiento de toda la maquinaria celular para redirigirla a la producción de más y más virus y destruir esa célula. La idea es redireccionar un virus, que se está comiendo células que son normales, para redirigirlo a células que son tumorales. Pero la realidad es que esto no es nada nuevo, es una moderna antigüedad. Porque ya en el 1900 en pacientes con leucemia, se veía por ejemplo que cuando estaban infectados con virus respiratorios, con gripes, sus tumores reducían, más adelante en lo que fue principios del siglo XX y sobre todo con la inoculación de la vacuna de la rabia, por ejemplo, en cánceres cervicales y demás, estos mismos también reducían, dado que el virus de la rabia vacunal era una estirpe del mismo virus atenuada, entonces se empezó a ver que los virus se sentían muy cómodos replicándose en células tumorales. Eso también tiene un componente muy de sentido común y que después podemos abordar.
Recién a finales de los años 80, en los 70 previamente se intenta utilizar virus salvajes, aislados en la naturaleza para tratar pacientes con cáncer, pero no se logra un éxito significativo. Claramente debido a que el conocimiento para atenuar a los mismos, y sus efectos adversos de los virus, tratando en pacientes con cáncer no eran conseguidos. Pero ya entrando en los años 80 en los 90, es que, entrando en la ingeniería genética, podemos modificar los genomas de los virus, en particular me interesan los virus, porque nosotros podemos en el laboratorio con algunos modelos virales, hacer absolutamente todo. ¿Qué quiero decir con esto? Los virus son muy fáciles de modificar genéticamente, tienen genomas relativamente pequeños, tienen tamaños poblacionales que son exponenciales y tiempos de generación muy cortos. Lo que hace que, si los dirigimos hacia una población blanco celular, los mismos son un arma muy efectiva.
¿Qué es un virus oncolítico?
Básicamente son virus capaces de infectar y eliminar células tumorales a través de la replicación viral y oncólisis, y muchas veces pueden involucrar o no al sistema inmunológico para promover la inmunidad antitumoral. Con esto quiero pasar un mensaje y no voy a ser muy técnico en la charla, porque primero me interesa discutir las bases de lo que estoy contando y segundo porque como les dije me considero un “out sider” si me meto de lleno en el campo de la oncología, del cual a través de diferentes charlas con otro tipo de investigadores como hoy esta Marcelo Hill, Eduardo Ginaga, Pablo Peso y demás uno va aprendiendo y poniendo un poquito de virología en todo esto.
¿Por qué usar los virus oncolíticos como tratamiento?
Básicamente como dijimos pueden potencialmente ser bien tolerados por el hospedero y necesitamos generar otras ideas, otras formas de tratar esto.
¿Cuáles son los antecedentes que hay? Podemos decir que a nivel de la FDA solo aprobó un único tratamiento de virus oncolíticos que se llama T-VEC. Es un herpes virus modificado genéticamente, aprobado para tratamiento de pacientes adultos con melanoma metastásico. Las ventajas del herpes, si pensamos en el universo de los virus no hay nada que presente mayor diversidad en cuanto a la bioquímica de los genomas y composición que los virus. Estos son un modelo para abrazar la diversidad.
El herpes es un virus gigante en cuanto a su tamaño de genomas, pasando las 100 kilobases (KB). Con esto quiere decir, que el genoma es tan grande que se puede deletear muchos de esos genes y hacer reemplazos, sin perder funciones principales del mismo. Con esto en T-VEC lo que se hace es, retirar genes que son dañinos o patogénicos para el virus una vez que infecta e insertar en este caso genes por ejemplo que estimulen la proliferación de células inmunes como pueden ser macrófagos o granulocitos, para tratar eso.
Vemos el ejemplo de un paciente melanoma metastásico tratado con T-VEC, lo podemos ver al tiempo de diagnosis, luego de 6 meses, por último 12 meses y luego 2 años vemos una remisión completa. Este paciente tiene alrededor de los 60 años de edad, se ven avances muy interesantes.
Si pensamos en otros ensayos clínicos, es importante y me detengo en CAVATAX, que es el nombre de otro oncovirus, virus oncolítico, que es Coxsackievirus A21, básicamente son enterovirus, son virus relacionados a los síntomas de manos, pies y boca. Modificado también genéticamente nuevamente para diferentes cánceres como vejiga y también de melanoma.
En un “trial” únicamente 20 pacientes en Australia únicamente de melanoma metastásicos, con muy buenos resultados, esta idea fue incorporada o vendida a Merck & Co.Inc por 400 millones de dólares.
¿Cuál es la situación al día de hoy con respecto a todo esto?
Tenemos 62 estudios en marcha. Fase I/II (6 en Fase III). Y principalmente es hacia diferentes tumores sólidos y los mismos involucran a diferentes plataformas virales, como hoy podemos hablar de plataformas vacunales en función de cómo los activamos.
En uso tenemos RIGVIR, Oncorine, T-VEC, como ya les comenté.
En el caso del RIGVIR, Oncorine, si no me equivoco RIGVIR fue el primer virus oncolítico y su aprobación fue en Letonia, Latvia y Oncorine en Shanghái, China que se desarrolla eso y claramente vuelven a tener como blanco principal lo que son los melanomas.
¿Qué características debe tener un virus oncolítico?
Idealmente debería presentar un tropismo selectivo por células tumorales: intrínseco, porque un virus se va a sentir mucho más cómodo replicando en una célula que tiene todo su control inmunológico alterado y por lo tanto se siente más cómodo para replicar más partículas virales como es una célula tumoral o puede también ser adaptado por ingeniería genética, tiene que generar muerte tumoral: mediada por el virus y/o Sistema Inmune como se comentó antes. Lo ideal es que tenga un efecto nocivo mínimo.
¿En qué estamos trabajando?
Lamentablemente dejamos este proyecto hace más de un año, por redireccionar todo nuestro potencial para una índole mucho más asistencial, descriptiva y con tono en lo que es la genómica de SARCOVS 2. Y como abordar herramientas de diagnóstico y detección del mismo en diferentes tipos de muestras.
Si este proyecto de Coxsackievirus B3, primo hermano del Coxsackievirus A21, que dio lugar al CAVATAX, de aquella muestra de los 20 pacientes mencionados del melanoma metastásico de Australia, que luego se incorpora a Merck & Co.Inc, por esos 400 millones de dólares.
Resultados publicados por un grupo, ya hace 10 años, pero que pudimos reproducir e incorporar nuevas líneas celulares. ¿Qué quiero decir con esto? cuando infecto por ejemplo células normales con este virus, este tiene un tropismo y las va a volver a infectar y alisar. Pero cuando infecto líneas celulares tumorales, de pulmón, como mostramos con el ejemplo, con una multiplicidad de infecciones, esto quiere decir que pongo un virus cada 100 células, esto es bajo, pero puede ser aún más baja, lo que vemos al ver pocillos vacíos, es que el virus claramente eliminó las diferentes líneas celulares. Pudimos no solo reproducirlo, sino que además probarlo, son resultados aún no hemos publicado, de alguien que presentaré a continuación con células tumorales de carcinoma hepático.
Pero también tenemos algunos resultados en xenoinjertos con células humanas de carcinoma de pulmón A549, esta es la manera como generamos los xenoinjertos en los ratones. Y lo que pudimos ver que luego de días de la inoculación, cuando tratamos a los ratones con este virus, podemos ver una disminución significativa en milímetros cúbicos, de lo que es el volumen del tumor de los ratones tratados con el virus, mientras que un crecimiento sostenido del mismo en los ratones no tratados. Lo mismo se ve reflejado en la sobrevida de los ratones, esto también fue previamente descripto, con el virus en estado salvaje como podemos ver. Mientras que los ratones tratados, la mitad de ellos pueden sobrevivir al tumor que le inducimos y es que lo tratamos con el virus oncolítico Coxsackievirus B3 (CVB3).
¿Cómo queremos mejorar y agudizar esto?
Básicamente tenemos la manera de atenuar a este enterovirus, es de las principales dificultades que existen hoy cuando trabajamos con enterovirus humano, de la familia picornaviridae, que son muy difíciles de atenuar. Este virus es primo hermano de Aftosa, la hepatitis A también está en este grupo de virus, el polio, en distancias genética mucho mayores, que los hacen diferentes, pero dentro del mismo grupo de virus a gran escala.
La otra idea es aumentar el tropismo de CVB3 por células tumorales e incrementar sus capacidades oncolíticas. ¿Cómo vamos hacer esto?
La forma de realizar esto, uno de los artículos que sonó un poco más fuerte cuando estuve haciendo el post-doctorado es como redirigir a los virus utilizando su capacidad de mutar en contra de ellos mismo. Esa es la manera que vamos atenuar el virus.
Nosotros podemos hacer que un virus mute más o mute menos, sencillamente alterando la capacidad de copia en fidelidad de copia, podemos hacerlo más o menos fieles. Además, por ingeniería genética, podemos depositar una suerte de minas, para que las mutaciones que caigan ahí van a ser mucho más nocivas, detrimentales y por lo tanto el virus las va a padecer.
Lo hacemos mediante ingeniería genética y biología sintética, pero lo importante es que llega a Fabian Aldunate que es un estudiante de Laboratorio, que es una quimera de las que hay muy pocas en Uruguay es un médico de 6° año de medicina, haciendo ciencia básica, que también es bioquímico de la Facultad de Ciencias, que ya terminó su maestría de Pedeciba. Y ya hace más de un año está en su Doctorado ProImBio. Dirigido por la Doctora Pilar Moreno y por mí, Fabián lo que nos propone por ingeniería genética es agregar a este virus una secuencia complementaria al micro RNA (miR -145) en este caso 145. Los micro RNA son reguladores de la expresión génica, y muchas veces son tejido especifico o células específicas. Si puedo incorporar esta secuencia al virus, cuando este infecta una célula normal, en un ambiente normal, existe determinado tipo celular (no quiero entrar en tecnicismos) una población abundante de este micro RNA por lo tanto va a encontrar al virus, ya que su genoma tiene una secuencia complementaria y lo que hace es inhibir la traducción de las proteínas del virus. Por lo tanto, va a caer significativamente lo que es la replicación viral en células normales.
Mientras que, si atacamos una población de células tumorales, por la desregulación propia del proceso oncogénico, existe una muy baja expresión de estos reguladores de la expresión génica y por lo tanto el virus va a estar mucho más cómodo y va a replicar de forma selectiva en estas células. Estos constructos ya los tenemos y lo que podemos ver es que existe una replicación viral y que hay efectivamente lisis en células tumorales.
Con respecto a poder otorgar mayor actividad oncolítica a este enterovirus humano, lo que vemos es que genera estrategias a través de una de sus proteínas para inhibir o intentar reprimir lo que es la presentación de antígenos virales a través del MHC Clase I. Una vez más por ingeniería genética podemos mutar al virus en una proteína, en un gen específico del virus, 3A de unas proteasas para que el mismo presente antígenos virales y poder aumentar la capacidad oncolítica a través de la actividad celular del sistema inmunológico.
Hay tres modificaciones que nos permitirían obtener esto, que es hacer el virus menos patogénico, como ya lo había comentado al principio, a través de hacerlo más débil cada vez que muta, e incorporar mutaciones detrimentales. Un virus con selectividad aumentada por células tumorales, en función de diferentes ambientes como los ya mostrados (micro RNA,etc). Y un virus que no solo lisará las células tumorales, sino que re-dirigirá, desde la teoría, al sistema inmunológico contra ellas. En eso es que hemos dejado hace más de un año y puesto a Fabian a trabajar en todo lo que es esta ciencia más pandémica, por llamar de una manera a lo que nos dirigimos.
Agradecemos a todo el equipo y a Fabian Aldunate que es el actor principal de toda esta historia, y a la Dra. Pilar Moreno que lo codirige junto conmigo en el laboratorio. Muchas Gracias.-
Preguntas y respuestas
Preg. Dra. Pilar Moreno:
La primera pregunta pensando en que este es un virus patógeno-humano y sabemos que este virus muta y cambia ¿Qué capacidad puede haber de reversión? Es una de las preocupaciones que puede haber. Generamos un virus que sea atenuado, pero que capacidad tiene ese virus en la evolución de revertir y volver a ser patogénico.
Respuesta del Prof. Agr. de Virología Gonzalo Moratorio:
Con respecto a la atenuación del virus, no es problema porque los cambios introducidos son muy numerosos e introducidos de manera silenciosa, lo cuales en más de 20 o 30 pasajes inclusive en animales, no muestran reversión. Lo que sí es un problema es que como conté en la historia del abordaje de los virus oncolíticos en la medicina, es que este virus, en algún porcentaje, tiene la capacidad de ocasionar miocarditis. Entonces hay cada vez más evidencias que algunas mutaciones puntuales en algunos genes particulares de este virus, evita el tropismo de el mismo, por el miocardio. Por otro lado, cuando incorporamos una secuencia foránea como puede ser una secuencia complementaria de un micro RNA en un virus, también una manera de asegurar que esto no sea expulsado por el virus naturalmente, es incorporarlo de modo de un tándem, para hacer más robusta esta construcción y que la misma no se pierda para no ser nocivo en células normales, o al menos bajar su capacidad de infecciones en células normales.
Preg. del Prof. Agr. de Inmunología Dr. Marcelo Hill:
Mi pregunta está vinculada al sistema inmunológico, pero mostrabas resultados en animales inmunodeficientes, hicieron pruebas en animales inmunocompetentes para poder valorar si podría haber una sinergia con el sistema inmune. Y si en los ensayos clínicos se están combinando con bloqueadores de punto de control para intentar mejorar los efectos.
Respuesta del Prof. Agr. de Virología Gonzalo Moratorio:
Empiezo por la segunda parte, si, se están combinando efectivamente por ejemplo con anticuerpos monoclonales, P1 y demás, se están combinando con inhibidores de checkpoint y esto ha mostrado una mejoría significativa. Es uno en N animales inmunocompetentes, es junto a esta combinación de terapias con inmunoterapias que el tratamiento es efectivo, sin esta combinación con algunos de estos inhibidores o anticuerpos monoclonales que seguramente conoces, mucho mejor que yo no es significativo el avance del virus. Y lo que se muestra también es que la inmunoterapia por si sola, en estos modelos, tampoco es tan potente que cuando se hace la combinación con el virus oncolítico genéticamente modificado.
Preg. del Dr. Álvaro Vázquez sobre la situación de la pandemia y visión de la misma.
Actualmente estamos en una de las mejores etapas, pero también conocemos lo que ha sucedido en otros lugares del mundo que han estado igual que nuestro país hoy.
¿Qué podemos esperar en nuestro país en la evolución de la pandemia con las características de este virus?
Respuesta del Prof. Agr. de Virología Gonzalo Moratorio:
Lo que podemos esperar, es que no vamos a ser una excepción estamos frente a lo que es la variante, la única que tuvo y tiene predominio global a nivel de todos los continentes. La variante Delta es 50% más infectiva que las variantes más transmisible conocidas originarias de Reino Unido como la Alfa.
Por lo tanto, lo que podemos esperar es una circulación comunitaria, que va a ser inminente de la variante Delta, es un aumento en los casos y ojalá que, debido al gran porcentaje de población inmunizada, el mismo no sea de igual impacto y que sea mucho menor en cuanto a hospitalizaciones y decesos.
Lo que debemos hacer es incrementar lo que es la velocidad y el número absoluto en cuanto a individuos vacunados y redirigirse a franjas etarias que no tenemos aprobaciones para vacunar.[/fusion_text]
