Desarrollo de una inmunoterapia activa frente a la enfermedad de alzheimer. Preclínica y fase clínica I

Resumen

Según Alzheimer’s Disease International (http://www.alz.co.uk/research/statistics), en 2013 el número de personas con demencia en el mundo fue de 44,4 millones. Está previsto que haya un incremento progresivo que alcanzará en 2050 la cifra de 131,5 millones de personas si no se encuentra cura o prevención. En 2013 se estimó que el impacto económico mundial de la demencia fue de 604000 millones de dólares, es decir, el 1 % del producto interior bruto mundial. Dentro de las enfermedades que cursan con demencia, la enfermedad de Alzheimer (EA) es el tipo más común, ya que representa entre el 50 % y el 80 % de todos los casos, por lo que podemos hacernos una idea bastante exacta de por qué la investigación en dicha enfermedad es una prioridad a nivel mundial. La primera descripción de la EA la realizó el Dr. Alois Alzheimer, psiquiatra y neurólogo alemán, en la XXXVII Reunión de Psiquiatras del Sudoeste de Alemania celebrada en Tubinga (Tübingen en alemán) para, en 1907, publicar sus hallazgos en una revista de psiquiatría berlinesa. La EA es una enfermedad neurodegenerativa que se caracteriza por la destrucción progresiva e irreversible de las neuronas de la corteza cerebral, lo que conduce a un creciente deterioro cognitivo. Estas funciones cognitivas, junto con la conducta, se van viendo paulatinamente afectadas hasta interferir de forma significativa en la organización de la vida cotidiana, familiar, laboral y social. Existen dos lesiones características en el cerebro de un enfermo de Alzheimer: los ovillos neurofibrilares (NFTs por sus siglas en inglés: neurofibrillary tangles) y las placas seniles. Los ovillos neurofibrilares son lesiones intraneuronales formados por filamentos helicoidales pareados (PHFs por sus siglas en inglés: paired helical filaments). Estos filamentos están compuestos principalmente por la proteína tau hiperfosforilada. En cuanto a las placas seniles, son depósitos extracelulares densos que se encuentran rodeados por neuritas (fibras nerviosas) distróficas. Su apariencia se caracteriza por la presencia de un núcleo denso rodeado de un anillo también intensamente teñido y separado del núcleo por un halo claro. Asociadas a estas placas se pueden observar astrocitos reactivos y microglía activada. Las placas seniles están compuestas fundamentalmente por péptidos beta amiloides (Aβ por sus siglas en inglés: amyloid beta). La hipótesis causal de la enfermedad más generalmente aceptada hoy en día es la hipótesis de la cascada amiloide. Según esta hipótesis, el metabolismo de la proteína precursora del beta amiloide (APP por sus siglas en inglés: amyloid precursor protein) conduce a la producción de los citados péptidos Aβ. A partir de cierta edad, el exceso de producción de Aβ y/o deficiencias en la eliminación de estos péptidos conllevan el aumento de su concentración cerebral y su posterior agregación y depósito, lo cual llevaría a la pérdida neuronal, aparición de NFTs, daño vascular y al desarrollo de la enfermedad. Hoy en día está ampliamente admitido que el cambio del nivel de Aβ cerebral, tanto soluble como insoluble, se comporta como un biomarcador de la enfermedad. La importancia de este péptido, junto con otros biomarcadores, y su potencial para predecir la progresión de la enfermedad desde el estadio preclínico hasta la demencia es fácil de entender. Pueden pasar muchos años desde que empiezan a alterarse alguno de estos biomarcadores hasta que comienzan los primeros síntomas del Alzheimer. Por ejemplo, según Villemagne y colaboradores (Villemagne et al., 2013) pueden pasar alrededor de 17 años entre el punto en el que los depósitos amiloides cerebrales se estiman anormales y el momento en el que aparece la demencia. Es en esta larga fase preclínica donde tenemos la oportunidad de intentar atajar la progresión de esta enfermedad. Existen varios posibles enfoques terapéuticos basados en la hipótesis de la cascada amiloide. Uno de estos posibles enfoques es la inmunoterapia dirigida a disminuir la oligomerización y aumentar la eliminación del péptido Aβ. Hay dos tipos principales de inmunoterapia, la pasiva y la activa. Mientras que en la inmunoterapia pasiva se le administran anticuerpos al paciente, en la inmunoterapia activa se administra al paciente un antígeno para activar su respuesta inmune y que sea él mismo el que genere los anticuerpos. Se han llevado a cabo multitud de experimentos de inmunoterapia activa y pasiva en cultivos celulares y animales que han sido la base para diferentes estudios clínicos en enfermos. Se han realizado recientemente y se están llevando a cabo actualmente varios ensayos de inmunoterapia pasiva en humanos. Lo mismo ocurre en el caso de la inmunoterapia activa, con varias vacunas con diferentes formulaciones que han sido probadas o están en estos momentos en ensayos clínicos. Existe, por lo tanto, un amplio abanico de posibilidades investigadas, pero ninguna ha demostrado fehacientemente su eficacia e, incluso en algunos casos, se ha visto interrumpido su desarrollo. A pesar de que los resultados de los ensayos preclínicos dan lugar a la esperanza, habrá que esperar para saber si alguno de estos productos se sigue desarrollando y demuestra eficacia en humanos. Los componentes principales de la mayoría de las vacunas activas modernas son: i) el hapteno, frente al que se quiere producir anticuerpos, ii) la molécula transportadora, que se une covalentemente al hapteno formando un conjugado con mayor capacidad antigénica, y iii) el adyuvante, compuesto que puede incrementar y/o modular la inmunogenicidad intrínseca del conjugado (hapteno + molécula transportadora) y dar lugar a una respuesta inmune más fuerte y duradera en el tiempo. El trabajo que se ha realizado en esta tesis forma parte de un proyecto más amplio dedicado al desarrollo de una vacuna frente a la EA. En particular, en este trabajo se han llevado a cabo experimentos de inmunoterapia en animales de laboratorio, seguidos de análisis de los anticuerpos producidos mediante ensayo por inmunoadsorción ligado a enzimas (ELISA por sus siglas en inglés: enzyme linked immunosorbent assay), destinados a la elección de los componentes de la vacuna. Se procedió a la caracterización de dichos componentes mediante técnicas electroforéticas (electroforesis en gel de poliacrilamida), cromatográficas (cromatografía líquida de alta resolución) y espectrométricas (espectrometría de masas). Con la formulación elegida (vacuna ABvac40), se llevó a cabo el estudio toxicológico preclínico y se presentó en la Agencia Española de Medicamentos y Productos Sanitarios (AEMPS) la petición de comienzo de la Fase Clínica I del ensayo en humanos. Una vez aprobada, se procedió a su realización y, al finalizar la misma, se analizó la respuesta inmune desarrollada por los participantes. Se comprobó que en aproximadamente el 90 % de los sujetos vacunados con ABvac40 hubo producción de anticuerpos específicos anti Aβ40.