Nuestra línea de investigación principal se basa en la búsqueda de nuevos sistemas de producción de anticuerpos humanos in vitro mediante el uso de la tecnología de despliegue en fagos (phage display). En los últimos años, nuestro grupo ha trabajado en varios proyectos encaminados a desarrollar anticuerpos recombinantes con formato de fragmento Fv de cadena sencilla (scFv) específicos de tumores para una posterior aplicación tanto diagnóstica como terapéutica. Inicialmente, se seleccionaron tres moléculas [receptor 3 del factor de crecimiento de fibroblastos (FGFR3), efrina B2 y gastrina] como dianas terapéuticas para diversos tumores y se generaron varios paneles de fragmentos scFvs específicos para cada una de ellas, a partir de diferentes librerías de scFvs humanas desplegadas en fagos: Tomlinson I+J (MRC) y librerías Mehta (Dana Farber Cancer Institute).
El FGFR3 ha constituido nuestra principal diana hasta la fecha. Pertenece a la familia de receptores tirosina-kinasa y juega un papel muy importante en la translocación de señales en muchos procesos celulares como en el desarrollo embrionario, en la curación de heridas, en hematopoyesis y en angiogénesis. La desregulación de esta señalización basada en FGF origina diferentes síndromes relacionados con el desarrollo óseo, mieloma múltiple y en carcinomas de cervix, hígado y vejiga. Se ha obtenido una colección de 6 diferentes scFvs específicas de FGFR3 para probar su posible eficacia en terapia del cáncer de vejiga. Después de una caracterización exhaustiva de estos anticuerpos, dos de ellos mostraron un potencial terapéutico muy prometedor ya que fueron capaces de inhibir la proliferación celular dependiendo de la dosis y de la presencia del correspondiente ligando, en células de carcinoma de vejiga que sobreexpresan FGFR3 (RT112). Con el objeto de potenciar este efecto inhibidor, decidimos acoplar al fragmento de anticuerpo una molécula efectora como es una toxina, en colaboración con el Dr. M. Rosenblum (MD Anderson Cancer Center, Houston). Para ello, los anticuerpos seleccionados se conjugaron con la toxina de plantas r-gelonina y se expresaron y purificaron eficientemente en Escherichia coli. Las inmunotoxinas resultantes mostraron una actividad inhibitoria más potente, mediada por apoptosis, tanto in vitro como in vivo en un modelo de ratón xenotransplantado sugiriendo su posible utilización con fines terapeuticos.
Figura 1. Internalización of immunotoxina en células RT112 visualizada mediante microscopía confocal.
También, el grupo está interesado en la utilización de los anticuerpos recombinantes como sistemas de reparto de moléculas tipo radionúclidos a tejidos diana para radioinmunoimagen y radioinmunoterapia. Con este objeto, se debe realizar una labor de ingeniería de anticuerpos para seleccionar los formatos con las propiedades físicas y farmacocinéticas más adecuadas. Los anticuerpos enteros presentan una vida media demasiado prolongada que puede originar un marcaje inespecífico durante periodos largos de tiempo, por el contrario los fragmentos pequeños presentan una velocidad de eliminación sistémica muy alta a pesar de tener una alta capacidad de penetración en el tumor. Por tanto, los fragmentos de tamaño intermedio como minibodies o pequeñas inmunoproteínas (scFvs fusionadas a dominios de IgG constantes) serían los candidatos idóneos para su utilización en imagen de tumores. Nuestro grupo está desarrollando la construcción de fragmentos de anticuerpos con un tamaño óptimo para acoplarlos a isótopos emisores de positrones en experimentos de tomografía de emisión de positrones (PET).
Figura 2. Representación esquemática de la composición de los dominios presentes en los diferentes fragmentos de anticuerpos
En el caso del proyecto de la gastrina, se han preparado diversas colecciones de anticuerpos con actividad neutralizante de la gastrina tanto a partir de librerías de scFvs humanas como murinas, con el objeto de identificar las correspondientes secuencias de las regiones hipervariables determinantes de la complementariedad (CDR) de los distintos anticuerpos que son las responsables de la unión al antígeno. Una vez que se identifiquen estas secuencias, el objetivo final del proyecto es la síntesis de binding bodies que mimeticen las CDRs para utilizarlos en terapia del cáncer de páncreas.
