El biólogo del cáncer Cyrus Ghajar se estaba preparando para estudiar cómo el sistema inmunitario puede combatir el cáncer de mama cuando se topó con un obstáculo: las células cancerosas supuestamente de rápida propagación que implantó en ratones se mantuvieron y, a veces, incluso desaparecieron después de unos 11 días. Luego, la postdoctoral Candice Grzelak identificó al culpable: la proteína verde fluorescente (GFP) que los investigadores estaban usando para rastrear las células. El marcador en sí estaba estimulando el sistema inmunológico de los roedores para atacar las células tumorales.
El laboratorio de Ghajar en el Centro de Investigación del Cáncer Fred Hutchinson solucionó este problema inesperado, que describió en un artículo el mes pasado. Pero él y otros dicen que la experiencia del laboratorio refleja un problema más amplio en los estudios de inmunoterapias con ratones, tratamientos poderosos que aprovechan el sistema inmunológico para vencer los tumores: las proteínas brillantes que usan los biólogos para rastrear las células cancerosas, a menudo tomadas de luciérnagas o medusas, pueden estar provocando su propio ataque inmunológico a las células.
Otras proteínas extrañas que son los caballos de batalla de los estudios de laboratorio, como los componentes del editor de genoma CRISPR, podrían tener el mismo efecto. Y el fenómeno podría explicar por qué los laboratorios a veces no pueden reproducir los hallazgos de inmunoterapia de otros grupos, sugiere Glenn Merlino, biólogo del cáncer del Instituto Nacional del Cáncer (NCI).
A medida que la inmunoterapia se vuelve cada vez más importante, agrega, los científicos deben ser conscientes de los factores de confusión como este. “Tantos experimentos preclínicos no terminan diciéndole nada útil en la clínica”, dice Merlino, coautor de comentario sobre el tema hoy en Célula cancerosa.
Aunque se sabe desde hace tiempo que el sistema inmunitario puede detectar proteínas marcadoras como GFP como extrañas, no importó mucho para los estudios sobre el cáncer. Esto se debe a que la mayoría de los laboratorios utilizaron ratones que carecían de un sistema inmunitario para que no rechazaran las células cancerosas humanas trasplantadas que a menudo se utilizan para evaluar los tratamientos.
Pero a medida que las inmunoterapias despegaron en la última década, más laboratorios están trabajando con ratones que tienen sistemas inmunológicos intactos. Ghajar y otros cambiaron a células cancerosas de ratón, que no se rechazan de inmediato. Otros usan ratones que tienen sistemas inmunológicos humanizados y aceptan células cancerosas humanas.
El laboratorio de Ghajar se dio cuenta de que sus ratones estaban produciendo centinelas inmunes llamados células T que atacaban a las células marcadas con GFP, bloqueando su crecimiento. Redujeron los niveles de GFP, pero las células cancerosas aún no se metastatizaron. Al final, el grupo encontró que la mejor solución era engañar al sistema inmunitario del ratón para que pensara que la GFP era una proteína natural, mediante el uso de ratones diseñados para producir GFP en ciertas células inmunitarias conocidas como células dendríticas, que inducen tolerancia. En estos roedores, las células de cáncer de mama crecieron como se esperabainformaron en Célula cancerosa.
“Queríamos llamar la atención sobre el problema y proporcionar al campo los reactivos y las métricas necesarias para resolverlo”, dice Ghajar.
Merlino y sus coautores del NCI advierten en su comentario que la misma respuesta inmunitaria problemática podría surgir en experimentos que utilizan otras proteínas brillantes de varias especies, virus utilizados para introducir genes cancerosos e incluso Cas9, la enzima cortadora de ADN de CRISPR, que proviene de un bacteria. Es posible que los investigadores necesiten encontrar soluciones alternativas, como cepas de ratones modificadas para que toleren las proteínas extrañas, como los ratones a los que recurrió el laboratorio de Ghajar. Merlino llama a otros investigadores a compartir experiencias similares, quizás en una base de datos.
Peter Friedl, que estudia la metástasis en la Universidad de Radboud y el Centro de Cáncer MD Anderson, dice que él también ha tenido experimentos fallidos debido a una reacción inmune a una proteína marcadora que no es de ratón. Los investigadores han señalado otras causas del problema de replicación de la biología del cáncer, como variaciones en los microbiomas de las colonias de ratones. Pero las respuestas inmunitarias inesperadas, dice Friedl, «absolutamente» podrían contribuir.