Funcionalitat dels micobacteris ambientals de creixement ràpid com a agents antitumorals

Abstract

El càncer de bufeta és la patologia maligna més comuna del tracte urinari Aproximadament, el 75-85% dels pacients amb càncer de bufeta presenten malaltia confinada a la mucosa quan es diagnostiquen. A més, després de la resecció transuretral del tumor, existeix un 30-80% de casos de recurrència local i un 1-45% de casos en que el tumor progressa a estadis més agressius. Els pacients, aleshores, requereixen d’un tractament amb Mycobacterium bovis BCG per prevenir les recurrències i la progressió del tumor, a més d’un seguiment continu al llarg de la seva vida. Aquesta teràpia intravesical amb BCG viu, s’utilitza des de fa 36 anys. Per una banda, actualment es comercialitzen i s’administren diferents soques de BCG tant com a vacuna front la tuberculosi com per al tractament del càncer de bufeta superficial. Les diferents soques varien en el seu contingut antigènic. En el context de la tuberculosi, s’han realitzat diversos estudis que relacionen les diferències antigèniques existents entre les soques de BCG amb la inducció de respostes immunitàries diferents. En el cas del tractament del càncer de bufeta es desconeix si les diferents soques de BCG tenen diferent capacitat antitumoral. Per a aquest motiu, en aquest treball s’ha comparat l’activitat antitumoral directa de diferents soques de BCG en cèl·lules tumorals de bufeta. Els resultats obtinguts indiquen que d’entre totes les soques de BCG analitzades, Connaught i Russian són més eficaces que la resta. No s’ha pogut relacionar aquesta activitat antitumoral amb la presència d’un patró antigènic concret. Per una altra banda, tot i els beneficis de la immunoteràpia amb BCG pel tractament del càncer de bufeta superficial, té limitacions i ocasiona problemes que comprometen el seu ús. Aquests problemes poden arribar a ser greus presentant-se, inclús, casos de sèpsia per BCG. Degut a aquests inconvenients és necessari trobar nous agents més eficaços i segurs que BCG viu. En aquest treball s’ha trobat un micobacteri ambiental no patogen i de creixement ràpid, Mycobacterium spp., capaç de presentar una capacitat antitumoral directa similar a BCG, i inclús superior en cèl·lules tumorals de grau 1 de diferenciació. M. spp. s’ha mostrat a més capaç d’activar una resposta immune induint la producció de citocines proimflamatòries i induint l’expressió de marcadors d’activació. S’ha demostrat que les cèl·lules activades per M. spp tenen activitat citotòxica front les cèl·lules tumorals de bufeta. A més, s’ha estudiat el mecanisme mitjançant el qual exerceix aquesta activitat citostàtica directa, i s’ha mostrat la implicació dels TLR en la inducció de l’activitat citotòxica indirecta front les cèl·lules tumorals. Aquesta activitat antitumoral directa i indirecta es manté quan M. spp. és mort. Donat els resultats obtinguts en aquest treball, M. spp. es presenta com una possible alternativa a BCG en el tractament del càncer de bufeta superficial.

Bladder cancer is the most common malignant disease of the urinary tract. Approximately, between 75 and 85% of patients with bladder cancer have disease confined to the mucosa when diagnosed. In addition, after transurethral resection of the tumor, there is a 30-80% of local recurrence cases and a 1-45% of cases in which the tumor progresses to more aggressive stages. Then, patients require treatment with Mycobacterium bovis BCG in order to prevent recurrences and tumor progression. Moreover, they need a continuous supervision throughout their lives. Intravesical therapy with live BCG has been used for 36 years. On one hand, different BCG substrains, both for tuberculosis vaccination and for the treatment of superficial bladder cancer, are currently in the marked being used around the world. These substrains vary in their antigenic content. In the tuberculosis context, there are several studies that relate the antigenic differences among BCG substrains and the immune responses induced. For the treatment of bladder cancer is not known whether these different BCG substrains have different antitumor capacity. For this reason, this work has compared the direct antitumor activity of different BCG substrains in bladder cancer cells. Our results indicate that, among all the BCG substrains evaluated, Connaught and Russian are the most efficacious in inhibiting tumoral growth and to induce cytokine’s production. This antitumor ability does not match with a specific antigenic pattern. On the other hand, despite of the benefits of BCG immunotherapy in the treatment of superficial bladder cancer, it has some limitations and causes some problems in patients that compromise its use. These problems may be serious originating even cases of BCG sepsis. Because of these drawbacks it is necessary to find new more efficacious and safer agents than live BCG. In this study we have found an environmental non-pathogenic and rapidly growing mycobacterium, Mycobacterium spp., with a direct antitumor capacity similar to BCG, and even higher than BCG in grade 1 bladder cancer cells. Furthermore, M. spp. showed to be able to activate an immune response by inducing pro-inflammatory cytokine production and inducing the expression of activation markers. We showed that M. spp.-activated immune cells have cytotoxic activity against bladder tumor cells. In addition, the mechanism by which it exerts this direct cytotoxic activity and the role of TLR on M. spp.-induced cytotoxic activity against bladder cancer cells has been studied. Finally, it has been demonstrated that the direct and indirect antitumor activity remains using dead M. spp. From the results obtained in this work, M. spp. is suggested as an alternative to BCG in the treatment of superficial bladder cancer.