Propiedades de los interferones y su acción antitumoral
Properties of interferons and their antitumor action
Namirys González Sánchez1, Zoila Armada Esmores1, Linnet Llópiz Casanova2
1. Universidad de Ciencias Médicas de Villa Clara. Cuba. Correo electrónico: namirysgs@infomed.sld.cu
2. Hospital Universitario Arnaldo Milián Castro. Santa Clara, Villa Clara. Cuba. ]]>
Introducción: en el Centro de Ingeniería Genética y Biotecnología de La Habana, Cuba, después de varios estudios realizados in vitro a los interferones, se obtuvo una formulación farmacéutica que contiene una mezcla de interferones alfa y gamma humanos, denominado HeberPAG, de actividad antiproliferativa, sinérgica, con efecto sobre el crecimiento de varias líneas celulares tumorales (carcinoma epidermoide de laringe, carcinoma de pulmón de células no pequeñas; cultivos primarios de carcinomas basocelulares, y otros). Se han demostrado otras propiedades, como la inhibición de la angiogénesis, la estimulación de la apoptosis y la inmunomodulación, que los hace ser ampliamente utilizados en las enfermedades de origen oncológico. Se le realizaron pruebas preclínicas que lo identificaron como un producto seguro para el uso en humanos y estudios clínicos donde se demuestra su aplicación intratumoral, perilesional, o ambas, con resultados satisfactorios y con efectos adversos de baja intensidad. La formulación fue optimizada y se obtuvo el CIGB-128-A con mayor potencia biológica que los interferones por separado.
Objetiivo: profundizar en el estudio de los interferones.
Métodos: la búsqueda bibliográfica se realizó entre septiembre y noviembre del 2016. El 90 % de los artículos seleccionados fueron publicados en los últimos cinco años.
Conclusiones: con el CIGB-128-A se logró una respuesta clínica igual o superior a la del HeberPAG en el menor tiempo posible, lo que favorecerá la terapia de los pacientes con cáncer, susceptibles de ser tratados con el producto.
DeCS: interferones, agentes antineoplásicos.
Introduction: in the Center for Genetic Engineering and Biotechnology, Havana, Cuba, after carrying out several in vitro studies to interferons, there was obtained a pharmaceutical formulation, named HeberPAG, containing a mixture of human alpha and gamma interferons of synergistic antiproliferative activity, with effect over the growth of some tumor cell lines (epidermoid carcinoma of the larynx, non-small-cell lung cancer, primary cultures of basal cell carcinoma and others). There have been proved other properties such as angiogenesis inhibition, apoptosis stimulation and immune-modulation, which make them widely used in oncologic diseases. It was subjected to preclinical tests which identified it as a safe product to be used in humans and clinical studies where it is proved its intratumoral, perilesional or both applications, with satisfactory results and adverse effects of low intensity. Formulation was optimized and CIGB-128-A was obtained with a higher biological potency than interferons separately.
Objective: to study the interferons more deeply.
Methods: bibliographic search was made from September to November, 2016. The 90 % of the selected articles were published in the last five years. ]]>
DeCS: interferons, antineoplastic agents.
INTRODUCCIÓN
Los interferones son un grupo de glicoproteínas que se producen naturalmente en el organismo de los mamíferos y poseen modos bioquímicos y celulares de acciones que han demostrado actividad en el tratamiento de numerosas y diversas enfermedades malignas.1
La acción antitumoral de los interferones (IFN) está mediada, fundamentalmente, por la inhibición del crecimiento de las células tumorales y por la inducción de la apoptosis de estas (muerte celular programada). Los IFN pueden detener el crecimiento tumoral por diferenciación de la célula tumoral. También pueden actuar a nivel del ciclo celular donde el IFN-α tiene como blancos a los genes c-myc, pRB, cyclin D3 y cdc25A. Controlando la apoptosis, el IFN-γ puede ejercer un efecto antitumoral, el cual es dependiente del estado de diferenciación de las células y de los niveles de los receptores para IFN.1,2
Según los datos del Registro Nacional del Cáncer de Cuba, los tumores de piel no melanoma (TPNM) son los más frecuentes del total de casos informados cada año, con algo más de 4 000 nuevos casos detectados, aunque se considera que la cifra debe ser mayor, al existir un subregistro.3,4
El CIGB-128 (HeberPAG) es una formulación farmacéutica que contiene una mezcla de IFN-α2br y IFN-γ, producidos en el Centro de Ingeniería Genética y Biotecnología (CIGB). El efecto independiente de los interferones puede ser potenciado con la combinación de los IFN-α y -γ basado en su efecto antiproliferativo sinérgico y otras propiedades, como la inhibición de la angiogénesis, la estimulación de la apoptosis y la inmunomodulación.4,5
Considerando las acciones antitumorales identificadas para el HeberPAG® y el CIGB-128-A, la alta probabilidad de efecto antiangiogénico, y su impacto en la patogenia de la enfermedad que nos ocupa, los resultados clínicos precedentes y la insuficiencia en los tratamientos disponibles para esta enfermedad, se justifica la realización de este trabajo. ]]>
Dado el auge que han tomado las enfermedades cancerígenas y la importancia terapéutica que para ellas tienen los interferones, se hace prudente una revisión del tema, con el objetivo de profundizar en el estudio de los interferones para contribuir a su conocimiento.
MÉTODOS
La búsqueda bibliográfica se realizó entre septiembre y noviembre del 2016. Fueron identificados 26 estudios respecto al tema de revisión, de los cuales fueron seleccionados 20, que cumplieron los criterios siguientes: correspondencia con los términos de búsqueda, publicados en libros o revistas con elevado nivel científico y que se refirieran a lo últimos 10 años. Se realizó un análisis crítico de toda la literatura encontrada. El 90 % de los artículos seleccionados fueron publicados en los últimos cinco años. Los de mayor actualización fueron los artículos de revistas digitales, disponibles en bases de datos regionales como Scielo, e internacionales como EBSCO y MEDLINE. Fueron empleados motores de búsqueda como google académico y clinicalkey, y se usaron como descriptores o palabras clave los términos: interferones, carcinomas, mezcla de interferones.
DESARROLLO
Existen tres tipos de Interferones: Tipo I (IFN-α e IFN-β), Tipo II (IFN-γ) y tipo III (IFN-λ). Los IFN-α y β tienen un mayor efecto antiproliferativo y antiviral y el IFN-γ, una actividad inmunorreguladora superior.1,2 Los IFN-α y -γ ejercen sus funciones a través de caminos de señalización diferentes, pero relacionados. Estos caminos contemplan a los receptores de membrana específicos para cada uno de estos IFN, los que unen a las Janus-cinasas (JAK, proteínas activadoras de cinasas), los activadores de la transcripción y traductores de la señal (STAT, Signal Transducers and Activators of Transcription), que a su vez propagan la señal hacia el núcleo de las células donde se encuentran los genes que responden a estos dos IFN.2
Después de la activación de las JAK por fosforilación en tirosinas específicas, los STAT forman homo- y heterodímeros a través de fosforilaciones mutuas. Los dímeros de STAT-1 se unen a secuencias en los promotores de los genes inducibles por IFN-γ, llamadas secuencias activadas gamma (GAS). Los dímeros de STAT-1 y los heterodímeros de STAT-1/2 se unen a una proteína llamada p48 (IRF-9), miembro de la familia de los factores reguladores de IFN (IRF). El trímero resultante, llamado factor 3 estimulado por IFN (ISGF3), se une a los elementos reguladores estimulados por IFN (ISRE) situados en genes estimulables por IFN-α, que es distinto del GAS. Los ISRE controlan la expresión de los genes regulados por los IFN-α y -β de algunos genes regulados por IFN-γ.2
Experiencias clínicas con el interferón en el tratamiento de las neoplasias
Una opción apropiada para los tumores es la inyección intratumoral, perilesional, o ambas, de los interferones. Su uso puede ser potenciado con la combinación de los IFN-α y -γ, basado en su efecto antiproliferativo sinérgico y otras propiedades, como la inhibición de la angiogénesis, la estimulación de la apoptosis y la inmunomodulación. ]]>
HeberPAG (mezcla sinérgica de interferones)El CIGB-128 (HeberPAG) es una formulación farmacéutica que contiene una mezcla de IFN-α2br y-γ producidos en el Centro de Ingeniería Genética y Biotecnología (CIGB) de La Habana, Cuba.
Estudios preclínicos y clínicos con el HeberPAG
Durante ensayos in vitro de actividad antiproliferativa, se evaluó el efecto de la combinación de IFN-α y –γ humanos obtenidos en el CIGB, sobre el crecimiento de varias líneas celulares tumorales (HEp-2, carcinoma epidermoide de laringe; NCI-H-125, carcinoma de pulmón de células no pequeñas; cultivos primarios de carcinomas basocelulares; y otros).6 Este efecto también se evaluó en una línea celular de glioma maligno (GL-5) establecida en nuestro centro.
Basado en la sensibilidad de las células tumorales estudiadas, al efecto antiproliferativo de la combinación de los IFN, se definió la proporción de los IFN para el CIGB-128 (patente cubana No 2005-0213) [Bello I. WO 2007/051431]. Más recientemente, el CIGB-128 demostró ser efectivo como inhibidor del crecimiento en estudios in vitro de la línea celular Ls174, proveniente de un adenocarcinoma de colon, y en la U-87, proveniente de un astrocitoma grado IV.7
Estos resultados se confirmaron posteriormente en un modelo animal para cáncer (ratones desnudos con implante de células humanas provenientes de un tumor de laringe, HEp-2). En este modelo, el tratamiento con CIGB-128 por vía intratumoral retardó significativamente el crecimiento del tumor, con una media de volumen tumoral al final de la evaluación de 30,6 mm3, mientras que en los grupos tratados con cisplatino o placebo fue de 63,7 mm3 y 366,6 mm3, respectivamente. Esto condujo a la prolongación de la supervivencia (SV) con una mediana del tiempo de SV de 24, 23 y 14 días en el grupo CIGB-128, cisplatino y placebo, respectivamente.6-8
Toxicología
El CIGB-128 (HeberPAG), previo al inicio de sus estudios clínicos, pasó las pruebas de toxicología establecidas que lo identifican como un producto seguro para el uso en humanos. Para la evaluación preclínica de esta formulación, se desarrollaron estudios de seguridad, entre los que se encontraban: tolerancia local en el sitio de inyección (Estudio EP/TX/17.06); toxicidad aguda (Estudio EP/TX/14.06) y a dosis repetidas (Estudio EP/TX/16.06) por vía intraperitoneal.9-11
En todos los estudios se verificó la ausencia total de signos clínicos, en correspondencia con las observaciones macroscópicas realizadas, en las que no se evidenciaron daños en los órganos y tejidos inspeccionados. En el espectro de dosis empleado en cada diseño experimental y en la especie seleccionada, la combinación de los IFN-α2br e IFN-γr recombinantes, producidos en el CIGB, no es tóxica a nivel sistémico y resultó bien tolerada por vía parenteral.10,12,13
También se realizó un estudio de toxicidad aguda por vía intracraneal (Estudio EP/TX/01.07). Los resultados obtenidos en este estudio fueron muy similares a los descritos en otros, realizados con anterioridad, y la evaluación histopatológica confirmó que la administración del producto no indujo cambios en la forma ni en la estructura celular de los órganos estudiados, lo que confirma que la combinación de IFN -α y –γ, en administración única por vía intracraneal, no es tóxica en el espectro de dosis empleado en ratas SD, y muestra un adecuado marco de seguridad para su empleo en estudios clínicos.11,13 ]]>
Estudios clínicosCuando se comparan los datos de intensidad de los efectos adversos (EA) provocados por el HeberPAG durante el tratamiento de los pacientes, con la información de seguridad del IFN-α2b (Heberon alfa R), se observa que el HeberPAG tiende a generar más pacientes con EA, pero de menos intensidad que los que se observan para el IFN-α2b.2,3
El estudio InCarbacel I fue realizado con el HeberPAG; este es un estudio en fase I, en el que se evaluó la farmacocinética y farmacodinamia del producto.
En el estudio InCarbacel II, se comparó el efecto del tratamiento de la combinación de los IFN (CIGB-128) con respecto a los IFN -α2b y γ- por separado en pacientes con carcinomas basocelulares de varios subtipos. En este estudio se observó una respuesta objetiva de un 90,0 %, 57,9 % y 95,0 %, con el tratamiento con IFN-α2br, IFN-γr y CIGB 128, respectivamente. Las respuestas completas del grupo tratado con CIGB-128 se observaron aproximadamente un mes antes que en el resto de los grupos. Este nuevo tratamiento pudiera disminuir el tiempo y el número de aplicaciones (inyecciones) con respecto al uso de IFN-α2br. En el seguimiento evolutivo al año de finalizado el tratamiento, no se observó ninguna recidiva ni se detectaron diferencias estadísticamente significativas entre los grupos en el desarrollo o intensidad de los efectos adversos.3
En el InCarbacel III se realizó un estudio de dosis con el HeberPAG en pacientes con diagnóstico clínico-histológico positivo de CBC.14-17
Estudio In CCNM-1 (código: IG/IAI/NNM/0101): Aplicación intralesional del CIGB-128 en el tratamiento de los epitelomas de la piel avanzados, recurrentes o sin respuesta a tratamientos previos. Fue un estudio prospectivo abierto en un solo centro y no controlado, con el objetivo primario de explorar la eficacia y seguridad.18-20
En el estudio InCarbacel V, la formulación HeberPAG fue optimizada para lograr una mayor estabilidad, lo que ha implicado el cambio de excipientes y de concentración de la albúmina. Esta formulación ha sido caracterizada en estudios in vitro, modelos animales, pasado las pruebas de toxicología, y se encuentra disponible para los estudios clínicos.5
La nueva formulación CIGB-128-A solo se diferencia del HeberPAG en sus excipientes, pues mantiene los mismos principios activos fabricados en el CIGB y en las mismas condiciones y concentraciones.5
Estudio Sofía: Se evaluaron la farmacocinética y la farmacodinamia en las formulaciones CIGB-128 y CIGB-128-A, con una dosis de 20 millones de UI, en voluntarios sanos.21-23
Seguridad con el uso del HeberPAG ]]>
Un informe de seguridad, que incluye toda la información perteneciente a los estudios referidos, muestra que de los 149 pacientes con información, 129 (86,6 %) presentaron alguna reacción adversa. Se informaron 58 EA diferentes en 129 pacientes. De manera global, los más frecuentes (> 10,0 %) fueron: fiebre (64,4 %), escalofríos (49,7 %), artralgia (35,6 %), cefalea (32,2 %), astenia (29,5 %), malestar general (24,8 %), anorexia (21,5 %), edema y eritema perilesional (17,4 %), mialgias (14,1 %), náuseas (12,1 %) y diarreas (10,7 %). La mayor proporción de estos EA se corresponde con los rangos de dosis entre 3,5 y 10,5 MUI.24-28Todos estos estudios han mostrado un excelente perfil de seguridad, totalmente tolerable del HeberPAG para los pacientes tratados con carcinomas en diferentes órganos diana.
CONCLUSIONES
El presente trabajo constituyó el comienzo de muchos otros que permitirán conocer con profundidad aspectos importantes de los interferones, para comprender mejor su utilidad en las enfermedades de origen oncológico y la instauración de nuevos y mejores tratamientos sobre estas bases.
Conflicto de intereses
Los autores declaran que no existen conflictos de intereses en el presente artículo.
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Recibido: 29 de noviembre de 2016
Namirys González Sánchez. Universidad de Ciencias Médicas. Santa Clara, Villa Clara. Cuba. Correo electrónico: namirysgs@infomed.sld.cu ]]>