Péptidos tolerogénicos para el tratamiento de enfermedades autoinmunesLa diabetes tipo 1 como modelo

Resum

A día de hoy, la mayoría de las terapias aprobadas y empleadas para el tratamiento de enfermedades autoinmunes se han centrado en la inhibición global de la respuesta inmunitaria con los consiguientes efectos secundarios de este tipo de fármacos. La meta de la investigación en tolerancia inmunológica es el desarrollo de tratamientos empleando antígenos específicos que permitan bloquear la respuesta autoinmunitaria, manteniendo al mismo tiempo la respuesta linfocitaria frente a antígenos exógenos. La diabetes tipo 1 (T1D) es una enfermedad autoinmune, resultado de la destrucción por parte del sistema inmunitario de las células beta pancreáticas productoras de insulina. Esta destrucción está mediada por la activación de linfocitos T CD4 y CD8 por péptidos derivados de diversos autoantígenos. Estos péptidos son presentados a dichos linfocitos T por moléculas histocompatibilidad (HLA) específicas, tanto de clase II como de clase I, respectivamente. Se ha demostrado recientemente que la activación y generación de linfocitos T citotóxicos (CTLs) específicos para varios autoantígenos sería uno de los mecanismos inmunológicos encargados de la destrucción de las células beta en pacientes T1D. Entre las moléculas HLA de clase I implicadas en la selección y desarrollo de estos CTLs, tanto en modelos murinos humanizados como en pacientes T1D, estaría la A*02:01 (A2.1). Se han identificado y caracterizado múltiples autoantígenos expresados por las células beta, reconocidos por estos linfocitos T. Entre dichos autoantígenos, sin duda, uno de los más caracterizados es el precursor de la insulina, pre-proinsulina (PPI). Más recientemente, se ha visto que la destrucción de las células beta pancreáticas no es exclusiva, siendo precedida por una respuesta inmunitaria que destruye a un grupo de células de origen nervioso que rodean a dichos islotes, las células de peri-insulares de Schwann (pSC), que expresan antígenos específicos como el factor neurotrópico S100. En esta tesis hemos identificado péptidos antigénicos procesados y presentados de forma natural (NPPEs) a linfocitos T CD8 mediante las moléculas HLA A2.1 y derivados de PPI y de S100. Una vez identificados, se evaluó la eficacia de dichos péptidos a la hora de prevenir el desarrollo de T1D en un modelo murino preclínico, el ratón NOD transgénico para A2.1. En el caso de los péptidos derivados de S100, se caracterizó además la respuesta ex vivo tanto en pacientes T1D como en donantes sanos. Además de como péptidos libres, se evaluó la eficacia de un péptido de insulina (B10-18) a la hora de prevenir el desarrollo de T1D en el mismo modelo murino después de su inclusión en formulaciones conteniendo vitamina D3 como agente inmunomodulador. Nuestros resultados han permitido identificar regiones concretas de la PPI como inmunogénicas en ratones transgénicos para A2.1, en particular de la cadena B (epítopo B10-18) y de la cadena A (región A7-17). El uso del epítopo B10-18 libre como agente tolerogénico no parece proteger a los animales del desarrollo de la enfermedad, más bien al contrario, parece acelerar el desarrollo de síntomas clínicos y la gravedad de la infiltración linfocitaria de los islotes. Cuando dicho péptido fue incluido en formulaciones conteniendo VD3 se observa un efecto protector, reduciendo la incidencia de la enfermedad y las respuestas autoinmunitarias frente a no solo B10-18, sino frente a otros péptidos como los derivados de S100. Sin embargo, dicho efecto parece estar mediado por la VD3 internalizada en estas formulaciones, ya que su empleo sin antígeno induce un efecto protector similar. Este efecto protector parece estar mediado por una reducción en la respuesta pro-inflamatoria en animales tratados con estas formulaciones. Empleando células dendríticas (DCs) humanas, hemos comprobado in vitro que este efecto protector podría estar mediado por la inducción de un fenotipo tolerogénico en estas células presentadoras de antígeno (CPAs), reduciendo la respuesta linfocitaria T CD4 y CD8 y la producción de citocinas pro-inflamatorias como interferón-gamma (IFN-). Hemos identificado varios NPPEs derivados del factor neurotrópico S100 y presentados a linfocitos T citotóxicos por la molécula HLA A2.1. Detectamos respuestas espontáneas frente a alguno de estos NPPEs tanto en el modelo murino transgénico para A2.1 como en pacientes con T1D recién diagnosticados y de larga duración. Al igual que ocurre con B10-18, la vacunación con dos de estos NPPEs inmunodominantes no reduce la incidencia de la enfermedad, observándose en todo caso una aceleración no significativa en el desarrollo de síntomas clínicos y una insulitis significativamente mayor en animales vacunados. El análisis de la expresión de PD-1 y la citoxicidad frente a objetivos celulares pre-incubados con estos péptidos confirman esta mayor activación de linfocitos CTLs. Por último, hemos visto que la respuesta autoinmunitaria frente a estos mismos NPPEs es una de las características de la respuesta inmunitaria que tiene lugar en pacientes T1D, tanto aquellos recién diagnosticados como aquellos de larga duración. Estos datos permiten concluir que el uso de péptidos antigénicos como agentes terapéuticos, en especial aquellos reconocidos por linfocitos citotóxicos, debe ser evaluado cuidadosamente en modelos preclínicos ya que su administración in vivo podría no tener el efecto tolerogénico deseado. Las formulaciones conteniendo antígeno y agentes inmunomoduladores como VD3 constituyen una nueva vía terapéutica a la hora de prevenir el desarrollo de la autoinmunidad.