ADCC: citotoxicidad celular dependiente de anticuerpos.

BCR: complejo receptor de células B.

BiTE: anticuerpo biespecífico acoplado a células T.

bsAb: anticuerpo monoclonal biespecífico.

cADN: ADN complementario.

CD: cúmulo de diferenciación.

CDC: citotoxicidad dependiente de complemento.

CDR: región determinante de complementariedad.

CEA: antígeno carcinoembrionario

CH: dominio constante de la cadena pesada.

CL: dominio constante de la cadena liviana.

DART: anticuerpo de reorientación de doble afinidad.

DMSO: dimetilsulfóxido.

DVD-Ig: enfoque de inmunoglobulina de dominio variable doble.

EGFR: receptor del factor de crecimiento epidérmico.

EpCam: molécula de adhesión epitelial celular.

Fab: fragmento de unión a antígeno.

Fc: fracción cristalizable.

GST: glutatión-S-transferasa.

HER: receptor del factor de crecimiento epidérmico humano.

HGF: factor de crecimiento de hepatocitos.

HGFR: receptor del factor de crecimiento de hepatocitos.

HGPRT: hipoxantina-guanina-fosforribosil transferasa.

Ig: inmunoglobulina.

IgH: cadena pesada de la inmunoglobulina.

IgL: cadena liviana de la inmunoglobulina.

MAPK: proteín quinasas activadas por mitógenos.

MBP: proteína de unión a maltosa.

MHC: complejo mayor de histocompatibilidad.

PEG: polietilenglicol.

PKB: proteín quinasa B.

ScFv: fragmento variable de cadena sencilla.

SFB: suero fetal bovino.

TandAb: diacuerpo en tándem biespecífico tetravalente.

Th1: T cooperador 1.

VEGF: factor de crecimiento endotelial vascular.

VH: dominio variable de la cadena pasada.

VL: dominio variable de la cadena liviana.

El desarrollo de los anticuerpos monoclonales se debe a la técnica implementada en 1975 por Georges Köhler y César Milstein. La misma se convirtió en la primera empleada para este grupo farmacoterapéutico [1]. Desde entonces, han atraído el interés en las Ciencias de la Salud como opciones terapéuticas en el tratamiento contra el cáncer. Esta enfermedad engloba más de cien procesos patológicos que pueden afectar a cualquier parte del organismo. Es provocada por un grupo de células que se multiplican sin control y de manera autónoma, invadiendo localmente y a distancia otros tejidos [2].

En los últimos 20 años, se ha producido un gran avance en el conocimiento de los mecanismos moleculares y de la fisiopatología del cáncer. Debido a ello, se han descrito múltiples estrategias para el desarrollo de nuevos fármacos anticancerígenos, dentro de los cuales se hallan los anticuerpos monoclonales. Estas estrategias pretenden conseguir mayor actividad antitumoral y menor toxicidad que la de los fármacos que se usan actualmente [3].

Sin embargo, desde el punto de vista clínico, los anticuerpos a menudo se unen únicamente a un objetivo específico, lo que limita su potencial terapéutico en enfermedades causadas por múltiples mediadores y mecanismos. En consecuencia, surgieron los anticuerpos monoclonales biespecíficos (bsAbs). Comprenden dos entidades de enlace individual físicamente conectadas, que permiten la unión simultánea a dos epítopos distintos en uno o dos antígenos diferentes [4].

A partir de lo anterior, el presente trabajo tiene como finalidad describir los bsAbs y su uso como tratamiento contra el cáncer. Para ello, se hará un recorrido por la historia y la tecnología de los anticuerpos monoclonales, haciendo énfasis en la obtención y las aplicaciones de los biespecíficos, así como su empleo en Costa Rica. Para llevarlo a cabo, se buscó información en las bases de datos Ebsco Academic Research, Google Académico, Science Direct y el buscador Google. La investigación se limitó a los años 2010 a 2018, utilizando las siguientes palabras claves: anticuerpos monoclonales biespecíficos, sistema inmune, historia de los anticuerpos monoclonales y tratamiento contra el cáncer. Las búsquedas fueron realizadas tanto en idioma español como inglés.

GENERALIDADES DEL SISTEMA INMUNE Y DE LOS ANTICUERPOS MONOCLONALES

Los seres vivos, incluyendo el ser humano, habitan en ambientes que se encuentran caracterizados por la presencia continua de bacterias, virus y microorganismos patógenos que perjudican la salud. Esos agentes extraños se denominan antígenos. Son de procedencia exógena o endógena que resultan ajenos al organismo, por lo que se requiere algún tipo de barrera protectora o bien resistencia para combatirlos [5]. De esta manera, todos los organismos vivientes disponen de un mecanismo de defensa frente a microorganismos o sustancias extrañas denominado sistema inmune. Al presentarse alguna agresión, se activa la respuesta inmune con el fin de neutralizar y eliminar las sustancias no propias para el organismo. Esta respuesta incluye numerosos tipos de células con funciones defensivas que se distribuyen por el cuerpo [2].

Una de esas células son los linfocitos B. Estos se diferencian en células plasmáticas y células de memoria. Las primeras son las encargadas de la producción de anticuerpos (identifican y se unen de forma específica a dichos agentes, activando otros mecanismos inmunes) que provocan su eliminación [2] y que son liberados al torrente sanguíneo. En cuanto a las segundas, se mantienen durante varios años, creando una memoria inmunológica que protegerá al organismo frente a futuras exposiciones al mismo agente inmunógeno [6].

Específicamente, los anticuerpos o inmunoglobulinas (Ig) son un tipo de proteínas denominadas glicoproteínas. Funcionan como la parte específica del complejo receptor de células B (BCR, por sus siglas en inglés). Este reconoce al antígeno a nivel de la membrana del linfocito B, desencadenando una respuesta que incluye la activación de más linfocitos B y de otras células inmunes que atacan al antígeno. Además, funcionan como moléculas circulantes secretadas por las células plasmáticas provenientes de la activación, la proliferación y la diferenciación de dichas células B [2].

Los anticuerpos, independientemente de su especificidad, tienen una estructura común [7], la cual se aprecia en la Figura No. 1.

Como se observa, dicha estructura se compone de cuatro cadenas polipeptídicas: dos cadenas pesadas idénticas de 55 a 70 kDa, unidas covalentemente a un oligosacárido, y un par idéntico de cadenas livianas no glicosiladas de 24 kDa. Un puente disulfuro y otras uniones no covalentes unen las cadenas pesadas con las livianas. Además, las cadenas pesadas están unidas entre sí por al menos un puente disulfuro. Tal unión está localizada en una región conocida como “bisagra”, formada por aproximadamente 12 residuos de aminoácidos. Esta proporciona una gran flexibilidad a la molécula. Dichos residuos están expuestos a las rupturas químicas y enzimáticas [7, 9].

En esa misma línea estructural, las inmunoglobulinas se dividen en dos fragmentos idénticos conocidos como Fab (fragmento de unión al antígeno, por sus siglas en inglés) que son los que se unen al antígeno, y en un fragmento que posee la propiedad de ser fácilmente cristalizable denominado Fc (fracción cristalizable). La formación de puentes disulfuro internos en las cadenas da como resultado la obtención de dominios proteicos globulares, característico de todos los miembros de la superfamilia de las inmunoglobulinas [7, 8].

Los fragmentos Fab se obtienen cuando las Figura No. 1. Estructura general de los anticuerpos. Se aprecia la fracción cristalizable o Fc (constituida por CH2 y CH3), así como la fracción de unión a antígeno o Fab (formada por CH1, VH, CL y VL).

regiones variables de las cadenas pesadas (VH, por sus siglas en inglés) y el primer dominio constante de las cadenas pesadas (CH1, por sus siglas en inglés) se asocian con los dominios constante y variable de las cadenas livianas (VL y CL, por sus siglas en inglés). Se forman dos sitios idénticos de unión al antígeno, cada uno de los cuales contiene las regiones determinantes de complementariedad (CDR, por sus siglas en inglés). Además, se encuentran constituidas por aproximadamente diez residuos de aminoácidos [10], las cuales interaccionan directamente con un antígeno específico. Como complemento, las regiones dos y tres de las cadenas pesadas (CH2 y CH3) forman la Fc. Esta región cumple con funciones efectoras, tales como transporte placentario, potenciación de la fagocitosis (opsonización) y citotoxicidad celular dependiente de anticuerpos (ADCC, por sus siglas en inglés) [7].

A partir de lo descrito, la diversidad de las CDR en los sitios de unión al antígeno es la responsable del amplio repertorio que poseen los anticuerpos para unirse específicamente a una gran cantidad de antígenos. Esta variedad es producida por un mecanismo genético (recombinación de segmentos génicos) exclusivo de los genes de las inmunoglobulinas y de los receptores del linfocito T [11].

Cabe señalar que la mayoría de los organismos (mamíferos) tienen cinco tipos de inmunoglobulinas, también conocidos como isotipos. Estos son: IgG, IgA, IgM, IgD e IgE, cada uno con características y funciones específicas. El isotipo de la inmunoglobulina lo establece la secuencia de aminoácidos de la cadena pesada [12].

A través de los años y los diversos estudios realizados, la comunidad científica se ha dado a la tarea de investigar sobre la importancia y la utilidad de los anticuerpos en los organismos vivientes, entre ellos, los monoclonales y los policlonales [2].

Los anticuerpos monoclonales, glicoproteínas especializadas que forman parte del sistema inmune, son producidas por las células B y cuentan con la capacidad de reconocer un solo antígeno o epítopo concreto [2, 8]. Se consideran una poderosa herramienta para el diagnóstico de laboratorio, y son cada vez más utilizados en el tratamiento de diversas enfermedades. Además, su alta especificidad permite el abordaje de dianas muy precisas, que pueden determinar cambios celulares muy variados. Como complemento, dependiendo de la región Fc, pueden diseñarse para facilitar distintos tipos de respuestas efectoras [13].

Los anticuerpos monoclonales, según su origen y su estructura, pueden clasificarse en murinos (provenientes del ratón), quiméricos (una porción de la proteína es humana y la otra de una especie diferente), humanizados (casi toda la molécula es humana y sólo pequeños fragmentos de la secuencia de aminoácidos provienen de otra especie) o enteramente humanos. Este proceso progresivo de humanización responde a la necesidad de reducir su inmunogenicidad y de esta manera, poder usarlos como herramientas en procedimientos diagnósticos in vivo, así como tratamientos profilácticos y terapéuticos en seres humanos [3].

La producción y el desarrollo de anticuerpos monoclonales emergieron en 1975, cuando Georges Köhler y César Milstein utilizaron la tecnología del hibridoma [14]. La misma consiste en la generación de una línea celular estable, secretora de un isotipo determinado de inmunoglobulina contra un antígeno específico. Es fruto de la fusión de una célula mieloide y un linfocito B de un animal estimulado con el antígeno diana, por medios físicos (centrifugación) y químicos (polietilenglicol o PEG) [8, 15].

El linfocito B aporta la memoria inmune y la capacidad de producir anticuerpos contra el antígeno específico. En cuanto a la célula de mieloma, sus características incluyen: no secretora de anticuerpos, deficiente en la enzima hipoxantina-guanina-fosforribosil transferasa (HGPRT), útil en el proceso de selección posterior de los hibridomas y división ilimitada (inmortalidad) [8].

Más adelante, en 1985 se registró la creación de los primeros anticuerpos monoclonales quiméricos [8], desarrollados por Morrison y Boulliane. Se tratan de moléculas artificiales en las cuales las porciones constantes de las cadenas pesadas y livianas provienen de una Ig humana, mientras que las regiones variables son obtenidas de un anticuerpo monoclonal murino. Su construcción busca reducir la inmunogenicidad para el humano sin afectar la especificidad del anticuerpo. Es conocido que las porciones más inmunogénicas de la Ig están asociadas a la porción constante de la molécula, en particular a la región Fc. Al reemplazar estas regiones por las equivalentes de origen humano, se busca que la molécula resultante sea menos “extraña” para las personas y así, facilitar su uso in vivo para la profilaxis y el tratamiento de enfermedades humanas [16].

La tecnología empleada para la obtención de estos anticuerpos fue la de ADN recombinante. Mediante ella, los genes que codifican la región variable de las inmunoglobulinas de ratón (unión específica del antígeno) se unieron con genes que codifican la región constante humana [8, 17].

Posteriormente, en 1986 se aprobó el primer anticuerpo monoclonal murino llamado muronomab (OKT-3). Su indicación era contra rechazo primario de trasplantes. Actuaba contra el receptor CD3 de células T activadas, eliminando de la circulación dicha población funcional de células y produciendo una inmunosupresión potente, útil para el tratamiento del rechazo agudo [18]. Sin embargo, con la introducción de este primer anticuerpo monoclonal se apreció la generación de intensas respuestas de hiperreactividad en los pacientes, dado su origen murino [19].

Ese mismo año, se incorporó la técnica de humanización de anticuerpos para minimizar el uso de los componentes del anticuerpo de ratón. Así, con la ayuda de la ingeniería de proteínas se dio paso a la construcción de anticuerpos monoclonales humanizados. Los CDR provenientes de las Ig de ratón se unieron a estructuras de las regiones variables de las cadenas pesadas y ligeras de una Ig humana. Sin embargo, se detectaron anomalías en este proceso. Ciertos estudios reportaron que esta transferencia podía generar una afinidad variable hacia el antígeno [8, 17, 19].

Recientemente, se han incorporado técnicas de Biología Molecular e Ingeniería Genética, las cuales han extendido el contexto de producción y de empleo de los anticuerpos monoclonales. Las diferentes investigaciones han contribuido a la creación y a la propagación de métodos in vitro de generación de anticuerpos monoclonales en bacterias, mediante transgénesis con las secuencias de interés [8]. La transgénesis es un procedimiento para transformar un organismo deficiente en algún carácter genético, mediante la introducción en su genoma de un gen adecuado procedente de otro organismo (por tanto es modificado genéticamente). Para ello, se extrae el ADN de un donante, se cortan fragmentos que contengan el gen o los genes de interés y se realiza la inserción en una molécula que se replique autónomamente (por ejemplo, un plásmido bacteriano). Una vez clonado dicho gen en un microorganismo (bacterias o levaduras), se elige un vector adecuado para introducirlo en el genoma receptor. El vector con el gen de interés insertado se utiliza como vehículo para su traslado hacia el genoma donde será́ integrado para la obtención de organismos transgénicos [20].

En lo que respecta a las aplicaciones, en los últimos años diversos estudios han registrado los anticuerpos monoclonales como opciones para el diagnóstico y/o el tratamiento en numerosos padecimientos, además de métodos de estudio de las interacciones patógeno-hospedador, y de marcación, detección y cuantificación de diversas moléculas [21].

Asimismo, otras de sus aplicaciones son la identificación de las interacciones moleculares con los productos de genes, la determinación de la localización de la expresión de genes a nivel celular, subcelular y en los tejidos, y la identificación de marcadores fenotípicos únicos de un tipo celular particular. Esto último es la base de la clasificación moderna de linfocitos y fagocitos mononucleares, y la investigación inmunológica [3].

Uno de los últimos avances en este campo sucedió en 1984 en el Departamento de Inmunología del Instituto Nacional de Salud (Maryland, Estados Unidos), donde se desarrolló el primer anticuerpo monoclonal biespecífico. Su producción se realizó a través del método de fusión y se observó su capacidad de unirse a las células efectoras, además del efecto citotóxico desencadenado por ellas. Los primeros anticuerpos biespecíficos que llegaron a fase clínica I se diseñaron para redirigir las células efectoras CD64 o cúmulo de diferenciación 64 (monocitos y macrófagos) hacia las células tumorales que expresaban antígenos como HER2 (receptor del factor de crecimiento epidermal humano 2, por sus siglas en inglés) o EGFR (receptor del factor de crecimiento epidérmico, por sus siglas en inglés). Desafortunadamente, no presentaron los resultados antitumorales esperados, en cuanto a consistencia y a efectividad. En 1990, los Fab de dos sueros policlonales diferentes fueron reasociados en moléculas biespecíficas, gracias a la tecnología de hibridoma establecida en 1975 [22, 23, 24].

El desarrollo de métodos para producir anticuerpos recombinantes permitió la generación de anticuerpos monoclonales biespecíficos con estructura, composición y propiedades bioquímicas, funcionales y farmacológicas definidas. El catumaxomab fue el primer anticuerpo biespecífico en ser aprobado. Este actúa contra la molécula de adhesión de las células epiteliales [22, 23, 24]. Se lanzó en Europa para el tratamiento de la ascitis maligna en abril de 2009 [25].

En la actualidad, se continúan las investigaciones acerca de estos anticuerpos y sus usos, porque presentan un enorme potencial para las terapias farmacológicas actuales y futuras. Por ello, se debe continuar explorando todas las posibilidades que representan.

Debido al avance desarrollado en este tema, existen una gran cantidad de técnicas para la obtención de anticuerpos monoclonales. Primeramente, se ahondará en las relacionadas con los anticuerpos monoclonales específicos, para posteriormente abordar las referentes a los biespecíficos.

Existen diferentes tecnologías empleadas para la obtención de anticuerpos monoclonales monoespecíficos. Se sabe que muchos de los anticuerpos monoclonales biespecíficos parten de los monoespecíficos. Por tal razón, se explican las distintas tecnologías de producción.

Su fundamento radica en la fusión de un linfocito B de un animal previamente inmunizado con el antígeno de interés (aporta la memoria inmune y la capacidad de producir anticuerpos contra el antígeno específico) y una célula tumoral de mieloma no secretora de anticuerpos (aporta su capacidad de división ilimitada), deficiente en la enzima HGPRT, útil en el proceso de selección posterior de los hibridomas [8, 13, 21, 26].

Las células tumorales de mieloma de ratón procedían de una línea creada por Michael Potter en los años sesenta denominada MOPC21, deficitarias en enzimas claves para la síntesis de oligonucleótidos por la vía de rescate. Por su parte, el agente fusionante inicial era el virus Sendai, pero luego fue sustituido por PEG. Las células B se obtenían de ganglios linfáticos o del bazo de los ratones inmunizados repetida y eficazmente con el antígeno deseado. Estas células se cultivaban con las de mieloma y el agente fusionante en un medio de cultivo de composición especial (HAT, porque contiene hipoxantina, aminopterina y timidina). Este medio no permite la supervivencia de las de mieloma no hibridadas. Los linfocitos B no fusionados también mueren y quedan únicamente las células fusionadas [13].

La fusión celular se lleva a cabo a partir de la selección de animales con los mayores títulos de anticuerpos antes de la misma. Se emplea la fuente de linfocitos y la línea de mieloma para realizar las fusiones celulares con PEG. Los hibridomas positivos son clonados y reclonados por la técnica de dilución limitante, y congelados en nitrógeno líquido en presencia de dimetilsulfóxido (DMSO) y suero fetal bovino (SFB) [27].

Este hibridoma hereda de la célula plasmática la información genética para sintetizar el anticuerpo deseado. De la célula de mieloma recibe la actividad de síntesis proteica y la capacidad de multiplicación, tanto in vivo como in vitro, de forma indefinida [28].

La técnica descrita presenta dos ventajas: es uno de los métodos básicos de producción de anticuerpos monoclonales contra un determinante antigénico conocido, y se puede utilizar para identificar antígenos desconocidos presentes en una mezcla, pues cada hibridoma es específico para un solo determinante antigénico [8].

Esta técnica se empleó para disminuir los efectos adversos e incrementar la efectividad terapéutica de los anticuerpos monoclonales. Los ratones empleados se denominan XenoMouse (en inglés). Son híbridos descendientes de un progenitor (cepa de ratones), en el que se han inactivado los genes necesarios para la producción de inmunoglobulinas, y de un segundo progenitor en cuyas células productoras de anticuerpos se han introducido el locus (lugar específico ocupado por un alelo en un cromosoma) de la IgH (cadena pesada de la inmunoglobulina, por sus siglas en inglés) y los loci (plural de locus) ƙ y λ de la IgL (cadena liviana de la inmunoglobulina, por sus siglas en inglés) humanos [21, 29].

Una vez cruzados ambos ratones, se consigue mediante selección previa, una cepa que expresa únicamente inmunoglobulinas humanas. De esta forma, si dichos animales se inmunizan frente a un antígeno concreto, se obtendrán anticuerpos útiles como terapia en personas. Debido a que las inmunoglobulinas humanas se dividen en cinco isotipos, se han generado ratones transgénicos para la producción de cada uno de ellos [21].

Se divide en dos técnicas: la terapia de fagos (phage-display, en inglés) y la terapia ribosomal (ribosomal-display, en inglés). Con respecto a la primera, los fagos o bacteriófagos son virus que infectan bacterias, introduciendo su material genético en el genoma bacteriano. Emplean las funciones vitales de la bacteria para la producción de más unidades virales [21]. Consisten fundamentalmente de material genético y proteínas. Su genoma puede componerse de ADN o ARN, el cual puede ser de cadena doble o sencilla [30].

El fago M13 es un tipo de bacteriófago ampliamente empleado para la producción de anticuerpos monoclonales. Este infecta las bacterias de E. coli, insertando su genoma y empleando las funciones de la bacteria para reproducirse y producir más copias del virus. Mediante técnicas de Ingeniería Genética, es posible manipular su material genético e insertar una secuencia externa de ADN. Estos fagos recombinantes consiguen expresar en su superficie o en su cubierta la proteína codificada por el ADN insertado. Cuando uno de estos portadores de ADN codificante para un anticuerpo infecta una bacteria, se producen nuevos fagos que expresan en su superficie los anticuerpos de interés unidos a sus proteínas. Por tanto, son capaces de unirse al antígeno, para posteriormente ser seleccionados y empleados nuevamente para infectar bacterias, produciendo nuevos virus portadores de anticuerpos [2, 31].

Por otro lado, la terapia ribosomal es una tecnología de producción/síntesis de fragmentos de anticuerpos monoclonales in vitro [21]. Mediante este procedimiento, se generan bibliotecas de genes de anticuerpos basadas en la síntesis de fragmentos de anticuerpos monoclonales, al igual que ocurre con la terapia de fagos. La diferencia es el uso de ribosomas, sin emplear células como fábricas de producción de estas glicoproteínas [2]. Una ventaja que ofrece es que el medio ambiente utilizando un sistema de selección in vitro puede ser manipulado y optimizado para la expresión, el plegado y la estabilidad de los miembros de la biblioteca de genes [32].

Son plantas modificadas mediante Ingeniería Genética. Su uso se basa en la expresión de los anticuerpos monoclonales, ya sean en plantas o en cultivos de células vegetales. Ofrece ventajas como el aumento de productividad y la reducción de costos [2, 21, 33].

A través de esta tecnología, primeramente se clona el ADN complementario (cADN) de las cadenas pesadas y ligeras de la IgG a partir de un hibridoma. Una vez obtenido el gen de interés, se pueden utilizar dos procesos diferentes, pues la introducción del gen transgénico mediante vectores en el genoma de la planta puede conseguir la expresión permanente o temporal del anticuerpo monoclonal. En este último caso, el cADN aislado es introducido en la célula vegetal para que sea transcrito y traducido por la maquinaria de síntesis de proteínas, estando presente en la célula durante un tiempo limitado [21].

Son polipéptidos originados al traducirse dos o más genes previamente unidos en un marco de lectura para dar lugar a una única proteína. Estos presentan propiedades distintas a las obtenidas en las proteínas originales. Se crean artificialmente por tecnología de ADN recombinante, y son muy utilizadas en investigación y en terapia biológica [34].

El uso de anticuerpos monoclonales para su elaboración presenta como ventajas: mayor diversidad y especificidad antigénica, mínimo riesgo de reacciones cruzadas, y propiedades específicas requeridas en ciertas aplicaciones como vida media, tamaño y funciones efectoras [21].

Existe un importante número de proteínas de fusión en las que se combinan porciones de moléculas de anticuerpos diferentes o se fusionan con toxinas, interleucinas, moléculas de adhesión, componentes de la matriz extracelular, hormonas, factores de crecimiento, superantígenos, moléculas CD, receptores celulares e incluso lípidos [21].

Las proteínas más utilizadas son la A de estafilococo, la G de estreptococo, la de unión a maltosa (MBP, por sus siglas en inglés) y la glutatión-S-transferasa (GST) de Schistosoma japonicum [34].

Todas estas técnicas son utilizadas para la obtención de anticuerpos biespecíficos, cuyas generalidades se exponen a continuación.

Los anticuerpos monoclonales biespecíficos son inmunoglobulinas construidas artificialmente mediante técnicas de Ingeniería Genética, en las cuales los dos sitios de unión a antígeno poseen especificidades diferentes. De esta manera, son capaces de unirse simultáneamente a dos epítopos en el mismo o en distintos antígenos. A través del reconocimiento simultáneo de ambos objetivos, pueden servir como mediadores para dirigir la función de células efectoras inmunes, como las células NK (del inglés Natural Killer) y los linfocitos T a las células tumorales, con el fin de mejorar su destrucción. Además, pueden inducir modificaciones de la señalización celular, incluyendo la inactivación de la proliferación celular o de las vías inflamatorias. En la Figura No. 2 se observa la capacidad de este tipo de anticuerpos de unirse a dos objetivos diferentes [2, 35]. Su estructura puede variar, lo cual se abordará posteriormente.

Figura No. 2. Estructura general de un anticuerpo biespecífico. Se observan los dos sitios de unión para dos antígenos diferentes.

Hay dos categorías principales de estructuras biespecíficas. El primer grupo se aproxima a una estructura completa de anticuerpo tipo IgG con una región Fc. El mantenimiento de esta región incorpora las funciones de ADCC y la citotoxicidad dependiente de complemento (CDC). Tienen vidas medias extendidas en el suero y un ejemplo es el triomab [35, 36].

La segunda consiste de estructuras mucho más pequeñas. Contienen dominios de unión a antígeno minimizados en una estructura similar a un anticuerpo, con la porción Fc eliminada. Al eliminarse dicha porción, las estructuras tienen vidas medias mucho más cortas y pueden incrementar la toxicidad como resultado de su pequeño tamaño. Tres ejemplos de este grupo son: anticuerpos biespecíficos acoplados a células T (BiTEs, por sus siglas en inglés), anticuerpos de reorientación de doble afinidad (DARTs, por sus siglas en inglés) y diacuerpos en tándem biespecíficos tetravalentes (TandAbs, por sus siglas en inglés) [22, 35, 36].

La mayoría de estos anticuerpos en desarrollo no contienen regiones Fc. Su reducido tamaño y la falta de estas regiones conducen a una eliminación renal bastante rápida in vivo. Aunque este tamaño podría ser ventajoso con respecto al tejido de penetración (por ejemplo, en la terapia tumoral), las vidas medias cortas del plasma afectan la dosificación, requiriendo inyecciones o infusiones frecuentes. Por ello, la conjugación con PEG podría ser útil para incrementar dicha vida media. Dentro de los anticuerpos biespecíficos pequeños, los TandAbs son los más grandes. Tienen un peso molecular de 100 a 110 kDa (mientras que los BiTEs son de 55 kDa), que está muy por encima del umbral renal para el primer aclaramiento. Su vida media estimada de aproximadamente 23 horas en primates no humanos es significativamente mejor que en los otros formatos y no requiere una administración intravenosa continua tan prolongada [22, 37, 38].

Por otro lado, la presencia de la región Fc facilita la purificación del anticuerpo, utilizando protocolos establecidos para moléculas de IgG, y contribuyendo a una mejor solubilidad y una mayor estabilidad. Además, tiene consecuencias para las funciones efectoras mencionadas anteriormente, las cuales están mediadas por Fc (ADCC, CDC), así como una mayor vida media, producto de su mayor tamaño [22].

A continuación, se describen los mecanismos de acción generales de los dos tipos de anticuerpos monoclonales biespecíficos descritos en la sección anterior.

Debido a que se ha demostrado que la doble acción sobre células tumorales y células inmunes ayuda al tratamiento contra el cáncer, se indagó sobre la situación actual en Costa Rica respecto al uso de estos fármacos. En la Lista Oficial de Medicamentos (LOM) que maneja la Caja Costarricense de Seguro Social (CCSS), entidad de mayor cobertura e importancia en materia de Salud Pública en Costa Rica, se encuentran los anticuerpos monoclonales basiliximab, rituximab, trastuzumab, adalimumab y tocilizumab. De ellos, los tres primeros corresponden a terapias anticancerígenas. No obstante, al desarrollar esta investigación no se contaba con anticuerpos biespecíficos disponibles para uso por parte de sus asegurados [67].

Durante el año 2015, la CCSS invirtió más de 15 millones de dólares en la compra de anticuerpos monoclonales para su uso en pacientes con cáncer. En general, los fármacos antineoplásicos e inmunomoduladores, dentro de los cuales se ubican los anticuerpos monoclonales antes mencionados, representaron el 48,74 % de las compras de productos biológicos realizadas por parte de la institución, porcentaje equivalente a casi 24 millones de dólares [68]. En la Tabla No. 1 se muestra la cantidad de viales que se adquirió de los anticuerpos antineoplásicos más utilizados durante el 2015, así como el precio total de compra ese año. Dicha información fue brindada por la CCSS como parte de su política de transparencia.

También, se debe señalar que a la fecha no existen productos de este tipo registrados para su comercialización en Costa Rica [69].

A pesar de no contar con anticuerpos monoclonales biespecíficos en el arsenal médico del país, Costa Rica tiene un lugar en la historia de estos medicamentos. El costarricense Pablo Umaña es director de Inmunoterapia Oncológica del Centro de Investigación de la compañía farmacéutica Roche, con sede en Zúrich, Suiza. Umaña colaboró al descubrimiento de un anticuerpo biespecífico que equilibra la destrucción de células tumorales sin dañar a las normales, evitando la toxicidad. Se trata del CEA-TCB, un anticuerpo biespecífico para el tratamiento de tumores sólidos que expresan el antígeno carcinoembrionario (CEA, por sus siglas en inglés). Este se encontraba en ensayos clínicos de fase I durante el 2016. CEA-TCB se une de forma divalente a CEA y CD3 por los dominios Fab. Muestra una potente actividad antitumoral, eficaz en tumores poco infiltrados donde aumenta la infiltración de linfocitos T y genera un microambiente tumoral altamente inflamado capaz de atacar a las células cancerígenas con mayor facilidad [70].

Tabla No. 1. Unidades compradas y precio de anticuerpos monoclonales adquiridos por la Caja Costarricense de Seguro Social durante el año 2015.

Medicamento Unidades compradas Precio total de compras realizadas ($)

Basiliximab 20 mg 108 205178

Rituximab 400 mg 2195 3508488

Rituximab 100 mg 3350 1072000

Trastuzumab 440 mg 5810 10458000

Los anticuerpos monoclonales son inmunoglobulinas de inmenso valor e interés. Su método de producción permite la fabricación de cantidades ilimitadas de un solo anticuerpo frente a un antígeno que puede ser especialmente seleccionado. Su desarrollo contra diferentes blancos tumorales, junto a otros inhibidores farmacológicos, puede lograr un manejo diferente contra el cáncer.

En el caso de los anticuerpos monoclonales biespecíficos, su importancia reside en una acción simultánea sobre varios factores o vías, la cual puede brindar mejores resultados en la terapia antitumoral. Por ello, proporciona un enfoque diferente para redirigir el sistema inmune hacia el ataque de células malignas u otros procesos de la enfermedad. Como complemento, su capacidad para la estimulación del sistema inmune le da una ventaja sobre los monoespecíficos, resaltando la importancia de su producción y dejando entrever su potencial en la aplicación farmacoterapéutica.

En Costa Rica, existe una considerable inversión en la compra de anticuerpos monoclonales por parte del sistema de Salud Pública. Se espera que, una vez que se aprueben los estudios clínicos y se comercialicen más anticuerpos biespecíficos, estos puedan llegar a ser comercializados a los pacientes que acuden a la CCSS.

Por todo lo anterior, es fundamental para los profesionales de la salud comprender la información esencial sobre estos nuevos productos, los cuales se están convirtiendo en una pieza fundamental de los futuros tratamientos farmacológicos contra el cáncer.

Facultad de Farmacia, Universidad de Costa Rica.

Mora Román, Juan José

Correo: juanjose.moraroman@ucr.ac.cr