Los científicos del St. Jude Children’s Research Hospital encontraron que las células inmunitarias y tumorales compiten por la glutamina, un nutriente importante en su entorno local, con implicaciones significativas para la actividad anticancerígena. Si las células cancerosas monopolizan la glutamina, pueden evitar que las células inmunitarias destruyan el cáncer. Los hallazgos muestran que suministrar glutamina directamente a los tumores ayuda a iniciar la actividad anticancerígena del sistema inmunitario. Los investigadores también identificaron una vía molecular que podría servir como un posible objetivo farmacológico para lograr el mismo efecto. Los hallazgos fueron publicados hoy en Nature.
« Es un tira y afloja de nutrientes entre las células tumorales y las células inmunitarias », dijo el autor correspondiente Hongbo Chi, Ph.D., Departamento de Inmunología de St. Jude. « Si las células tumorales utilizan toda la glutamina disponible, entonces un tipo de célula inmunitaria especializada conocida como célula dendrítica carece de glutamina, lo que provoca un deterioro de la función inmunitaria antitumoral. Pero si podemos complementar con suficiente glutamina el microambiente tumoral, eso inhibirá crecimiento tumoral porque las células dendríticas lo utilizarán y activarán la respuesta inmunitaria adaptativa ». Las células dendríticas activan células inmunitarias que matan el cáncer llamadas células T.
El grupo demostró que el reabastecimiento de glutamina en el microambiente del tumor reducía severamente el crecimiento del tumor porque las células dendríticas eran más capaces de activar las células T anticancerígenas. El microambiente del tumor está compuesto de sustancias químicas y células alrededor de las células cancerosas. De manera infame, las células cancerosas secretan muchas señales para « apagar » la respuesta inmunitaria en esta área, especialmente las células T que amenazan con su destrucción. El equipo de St. Jude es el primero en identificar un nutriente como una señal importante entre las células cancerosas y las células dendríticas en este entorno local.
Mejora de las terapias contra el cáncer
« Estamos muy emocionados de establecer el vínculo entre la glutamina, el efecto terapéutico y las células dendríticas », dijo el primer autor Chuansheng Guo, Ph.D., Departamento de Inmunología de St. Jude. « Es fundamental para la eficacia del bloqueo del punto de control inmunitario y la terapia de transferencia celular adoptiva ».
La terapia de bloqueo del punto de control inmunitario inhibe las señales de « apagado » que las células cancerosas envían a las células inmunitarias que suprimen la respuesta inmunitaria en el microambiente tumoral. Estas terapias han sido altamente efectivas, pero solo en un pequeño número de pacientes. Los investigadores encontraron que el suministro de glutamina en combinación con la terapia de punto de control mejoró la actividad anticancerígena en ratones.
« Este documento proporciona una prueba de concepto de que los nutrientes podrían actuar de forma sinérgica con los inhibidores de puntos de control para el tratamiento de tumores como una nueva estrategia para la terapia de combinación », dijo Chi.
El mecanismo de ayudar o dificultar la eliminación del cáncer
Si bien gran parte de la investigación sobre el cáncer se ha centrado en las células T debido a su actividad directa para matar el cáncer, este estudio es uno de los primeros en examinar cómo el microambiente tumoral afecta a las células dendríticas, que activan las células T. Los investigadores encontraron que sin glutamina, las células dendríticas no podían activar las células T que matan directamente a las células cancerosas.
« Aunque las células T son la piedra angular de la inmunidad contra el cáncer, no pueden hacer el trabajo por sí mismas », explicó Chi. « Podemos pensar en las células dendríticas como el conductor y la célula T como el automóvil. Si no tiene un conductor, el automóvil no se moverá. Además, los nutrientes como la glutamina sirven como licencia para el conductor ».
De manera similar, cuando los investigadores eliminaron las proteínas que responden o captan la glutamina en las células dendríticas, las células inmunitarias no lograron activar las células que matan el cáncer. Estas proteínas, llamadas FLCN y SLC38A2, son importantes para detectar y adquirir nutrientes, pero no se han relacionado previamente con las reacciones de las células inmunitarias a los tumores. Pueden servir como potentes dianas farmacológicas para mejorar la terapia contra el cáncer.
« Estamos muy entusiasmados con estos hallazgos », dijo Chi. « Además de mejorar la intervención terapéutica, hemos proporcionado un avance conceptual al mostrar cómo los nutrientes median en la comunicación célula-célula, un concepto poco estudiado en el campo del inmunometabolismo ».
Los otros autores del estudio son Zhiyuan You, Hao Shi, Gustavo Palacios, Cliff Guy, Sujing Yuan, Nicole Chapman, Seon Ah Lim, Xiang Sun, Jordy Saravia, Sherri Rankin, Yogesh Dhungana, de St. Jude, y Yu Sun y Xingrong Du., anteriormente de St. Jude.
El estudio fue apoyado por subvenciones de los Institutos Nacionales de Salud (AI105887, AI131703, AI140761, AI150241, AI150514 y CA253188) y ALSAC, la organización de recaudación de fondos y concientización de St. Jude.