Efecto inmunomodulador de hemocianinas de moluscos combinadas con adyuvantes de vacuna en cáncer oral murino

Abstract

Las hemocianinas de algunos moluscos son ampliamente usadas en biomedicina, entre ellas, la de Megathura crenulata (KLH), de Concholepas concholepas (CCH) y de Fissurella latimarginata (FLH), éstas dos últimas producidas en Chile, debido a que son potentes inmunoestimulantes no específicos. El factor común en su mecanismo de inmunoestimulación es que polarizan la respuesta hacia una de tipo Th1, fundamental para combatir tumores. Sin embargo, para potenciar su efecto en cánceres más agresivos como el cáncer oral, se requieren adyuvantes adicionales. Así, los objetivos de esta tesis fueron estudiar la respuesta inmune específica, el efecto antitumoral en modelos murinos de cáncer oral y el efecto in vitro de una formulación terapéutica, constituida por una hemocianina y un adyuvante tipo Th1 (QS-21, AddaVax), planteando las siguientes hipótesis: 1. Las hemocianinas de moluscos gastrópodos inducen una respuesta inmune humoral y celular del tipo Th1 en la inmunoterapia del cáncer oral en un modelo murino, que será potenciada al ser empleadas en conjunto con adyuvantes Th1, mejorando así la respuesta terapéutica contra dicho cáncer. 2. Las hemocianinas afectan la viabilidad de las células tumorales de cáncer oral. Los principales resultados demostraron que: 1. La formulación FLH más QS-21 presentó la mejor inmunogenicidad, reflejada en un mayor título de IgG total anti-hemocianina, con predominio de anticuerpos IgG2a, y una respuesta celular superior en un ensayo de hipersensibilidad retardada (DTH). 2. En los modelos ortotópicos y heterotópicos de cáncer oral, la formulación FLH más QS-21 brindó los resultados más prometedores, evaluados mediante una DTH positiva, menor desarrollo de tumor y mayor sobrevida de los animales de experimentación en comparación con el resto de los tratamientos y controles, siendo el denominador común el requerimiento de una inmunización previa con hemocianina antes del desafío con las células tumorales. 3. Las preparaciones de hemocianina-adyuvante tuvieron efectos variables, pero no significativos sobre la viabilidad de las líneas celulares de cáncer oral AT-84, AT-84 E7 Luc y MOC7. 4. No se encontró reacción cruzada entre los anticuerpos antihemocianina y antígenos de superficie presentes en la línea tumoral murina MOC7. Finalmente, es importante destacar que se trata del primer trabajo en que se investiga el efecto de hemocianinas solas y combinadas con adyuvantes en modelos de cáncer oral murino, por lo cual los resultados obtenidos sientan las bases para profundizar en el estudio y la aplicación de las hemocianinas y especialmente de FLH en la inmunoterapia del cáncer oral, tanto para la prevención como para el tratamiento de este tipo de carcinoma en seres humanos

The hemocyanins of some mollusks are used in biomedicine, including the one of Megathura crenulata (KLH), of Concholepas concholepas (CCH) and of Fissurella latimarginata (FLH), the last two produced in Chile, since they are potent non-specific immunostimulants. The common factor in their immunostimulatory mechanism is that induce a strong polarization toward Th1 immune response, fundamental for destroying tumors. Nevertheless, to potentiate its effect in more aggressive cancers like oral cancer, additional adjuvants are required. The aims of this thesis were to study the specific immune response, the antitumor effect in murine models of oral cancer and the in vitro effect of a therapeutic formulation, consisting of a hemocyanin and a Th1 adjuvant (QS-21, AddaVax). The hypotheses were: 1. The hemocyanins of mollusks gastropod induce a humoral and cellular type Th1 immune response in oral cancer immunotherapy in a murine model, and will be enhanced when they are used in conjunction with Th1 adjuvants, thereby improving the therapeutic response against such cancer. 2. The hemocyanins affect the cellular viability of the tumor cells of oral cancer. The principal results demostrated that: 1. The FLH plus QS-21 formulation showed the better immunogenicity, as reflected in a major anti-hemocyanin IgG total title, with predominance of IgG2a antibodies, and better cellular response in a delated-type hypersensitivity assay (DTH). 2. In the orthotopic and heterotopic models of oral cancer, the FLH plus QS-21 formulation showed the most promising results, evaluated through a positive DTH, less tumor development and a major survival compared with other treatments and controls. The common factor was the priming with hemocyanins prior the tumor cells challenge. 3. The hemocyanin-adjuvant preparations had variable, without significant effects on the viability of the oral cancer cell lines AT-84, AT-84 E7 Luc and MOC7. 4. A cross reaction between the anti-hemocyanin antibodies and the surface antigens in the MOC7 murine tumor line was not found. Finally, it is important to note that this is the first study in which are investigated the effect of the hemocyanins alone and combined with adjuvants in murine models of oral cancer. Therefore, the results lay the basis for further studies on application of hemocyanins and especially FLH in oral cancer immunotherapy, both for the prevention and/or the treatment of such carcinoma in humans