Fármacos que actúan sobre el reservorio del VIH

Fármacos que actúan sobre el reservorio del VIH
Rubin Lubomirov Jristov, Olga Laosa Zafra, Dolores Ochoa Mazarro
Servicio de Farmacología Clínica, Hospital Universitario La Paz; Centro de Farmacología
Clínica, Departamento de Farmacología y Terapéutica, Facultad de Medicina, UAM, Madrid
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Introducción
Estrategias erradicadoras dirigidas al reservorio celular
Conclusiones
Agradecimientos
Bibliografía
Introducción
El reservorio viral se define como el tipo celular o espacio anatómico que preserva y
mantiene viable el virus, dejando intacta su capacidad replicativa, y es capaz de
restaurar la población de células infectadas cuando éstas son eliminadas por
mecanismos citotóxicos virales directos o por el sistema inmunitario del huésped (1).
Otro concepto importante en la persistencia viral es la latencia. La latencia hace
referencia al estadio no productivo, pero reversible, de la infección viral, en el que las
células infectadas no producen virus pero conservan la capacidad de hacerlo cuando
se den las condiciones apropiadas. Se distinguen dos tipos de latencia: la que se
produce antes de la integración del DNA proviral en el genoma del huésped (latencia
preintegracional) y la que tiene lugar una vez efectuada la integración (latencia
posintegracional) (2). El DNA proviral episomal puede replicarse a menor velocidad
que el integrado en el genoma bajo la influencia del producto del gen viral vpr (3, 4).
Se pueden distinguir dos tipos de reservorios: el anatómico y el celular. El primero de
ellos lo constituye el sistema nervioso central junto con el tracto genitourinario, son los
llamados santuarios anatómicos. El reservorio celular se caracteriza porque la
penetración de los fármacos antirretrovirales es escasa debido a las barreras
hematoencefálica
y
hematotesticular,
que
impiden
que
se
alcancen
las
concentraciones inhibitorias adecuadas, lo que hace que se mantengan tasas
replicativas altas en pacientes con cargas virales indetectables en plasma.
El reservorio celular está compuesto, fundamentalmente, por tres poblaciones
celulares: los linfocitos T CD4+ helper memoria, los T CD4+ helper naïve y una
población heterogénea de células presentadoras de antígenos (5).
Los linfocitos T CD4+ helper memoria son los causantes de la inmunidad adquirida, y
una vez establecidos no se pueden eliminar. En los pacientes infectados por el VIH,
una población específica de CD4 memoria son activados e infectados por el virus. La
mayoría se destruyen, pero una parte retorna a su estado quiescente con el DNA
proviral integrado en su genoma (6-8).
El virus persiste en los linfocitos T CD4+ helper naïve en forma de DNA proviral
episomal intranuclear en fase de latencia preintegracional y en menor medida en forma
de provirus integrado. Los CD4 naïve pueden convertirse en CD4 memoria al ser
activados por ciertos antígenos (9).
La población de células presentadoras de antígenos es más heterogénea e incluye a
los monocitos/macrófagos, las células dendríticas y otras células (10). Las células
presentadoras de antígenos infectadas están ampliamente distribuidas en el
organismo, incluidos los santuarios anatómicos. En esta población el virus se
encuentra predominantemente en forma de latencia preintegracional y forma episomas
perinucleares.
Los tratamientos antirretrovirales de gran actividad (TARGA) actuales han logrado
controlar la enfermedad al reducir la carga viral hasta concentraciones indetectables.
Sin embargo, el reservorio viral no se ve alterado por estas estrategias terapéuticas a
causa de su incapacidad para actuar sobre el ADN proviral integrado o en latencia
preintegracional. La presencia del reservorio viral es el principal obstáculo en la
erradicación del virus. Por lo tanto, se necesitan nuevas estrategias terapéuticas
dirigidas directamente al reservorio celular para poder plantearse el objetivo de la
erradicación viral. Las estrategias erradicadoras ensayadas experimentalmente han
sido muchas; no obstante, ninguna ha obtenido resultados relevantes aplicables en la
práctica clínica diaria, aunque algunos estudios recientes con inhibidores de la histona
desacetilasa 1 han obtenido resultados clínicos esperanzadores.
A continuación nos limitaremos a analizar las estrategias erradicadoras dirigidas al
reservorio celular del virus, sin valorar las dirigidas contra el reservorio anatómico.
Estas últimas se basan fundamentalmente en la utilización de inhibidores de las
bombas transportadoras que limitan la biodisponibilidad de los antirretrovirales en los
santuarios anatómicos.
Estrategias erradicadoras dirigidas al reservorio celular
Activación inmunitaria
El ADN complementario (ADNc) viral se inserta en diferentes áreas de los
cromosomas de las células infectadas, lo que da lugar a dos formas de infección,
según la zona de integración, la productiva y la latente. En la productiva, el ADN
proviral se integra en las áreas funcionales de los cromosomas, lo que supone la
mayor parte del ADN proviral; sin embargo, en la forma latente se integra en áreas
cercanas o en el interior de elementos repetidos de la heterocromatina (alphoid), lo
que supone la minoría del ADN proviral integrado. Este ADN proviral insertado en la
heterocromatina se transcribe de forma latente o silente durante el ciclo celular,
aunque puede ser activado por ésteres forbol o por el factor de necrosis tumoral (TNF)
alfa in vitro (11, 12). La terapia que consiste en la activación inmunitaria emplea la
activación de citocinas, tales como IL-2 y TNF, o de anticuerpos monoclonales
específicos frente a ciertos antígenos de superficie celular de linfocitos, tales como
CD3, para activar o inducir células quiescentes infectadas en el ciclo celular activo, y
más adelante conducirlas a diferenciación terminal o apoptosis a través de la
expresión de proteínas virales. Así, si el TARGA se emplea simultáneamente para
prevenir la producción de nuevos viriones y se evita la infección de nuevas células, se
pueden movilizar las células infectadas de forma latente fuera del reservorio, y reducir
de forma progresiva su tamaño (13-15).
Otro beneficio importante de la activación inmunitaria es acelerar la recuperación de
un sistema inmunitario funcional en presencia de TARGA. Se han realizado
numerosos trabajos y ensayos clínicos utilizando diversas citocinas con el objetivo de
restaurar el desequilibrio de estas citocinas debido a la infección por el VIH y controlar
la infección a través de anticuerpos neutralizantes (16, 17). La infusión de IL-2 en
diferentes estrategias, dosis y vías de administración mejora sustancialmente la cifra
de linfocitos CD4+ en la mayoría de los pacientes en estadio temprano o intermedio, e
incluso en algunos pacientes con inmunodeficiencia grave (células CD4+ <200/mm 3).
La dosis recomendada en la actualidad es de 4,5 M UI cada 12 horas durante cinco
días. En general se utiliza una fase de inducción con seis ciclos de cinco días cada
ocho semanas y una fase de mantenimiento, que variará según sea el descenso de
los linfocitos CD4+. La toxicidad depende de la dosis. En cuanto a los efectos
adversos, los más comunes son los de tipo local: nódulos y ampollas en el lugar de la
punción; y los efectos sistémicos más descritos son: síndrome pseudogripal, lesiones
cutáneas, trastornos gastrointestinales, edemas, trastornos del sistema nervioso
central, endocrino y respiratorio. A pesar de ser el fármaco utilizado en inmunoterapia
más estudiado y desarrollado, no está claro si mejora la progresión clínica de la
enfermedad. La IL-2 se ha utilizado también con otros objetivos:

Utilización como citocina con el objeto de restaurar el repertorio de células T al
aumentar la cifra total de linfocitos CD4+. Aunque la administración de IL-2 está
asociada con un incremento de las células naïve y las células memoria, se ha
demostrado que esto no se traduce en una corrección del repertorio de células
T (18).

Se ha propuesto la utilización conjunta de IL-2 con otras terapias
inmunomediadas para restaurar la disfunción de las células T helper. Sin
embargo, no se ha podido demostrar la su utilidad en este sentido, ni cuando
se asocia a la interrupción estructurada del tratamiento ni cuando se asocia a
vacunas terapéuticas.

Hace algunos años se intentó eliminar el virus de los reservorios mediante la
estimulación del IL-2 de células quiescentes infectadas, de forma que al
activarse producirían virus y se inactivarían con el TARGA. Sin embargo, en un
ensayo clínico se observó que, si bien los pacientes que recibían la terapia
combinada de TARGA más IL-2 tenían menor cantidad de carga viral
detectable, al interrumpir el tratamiento, el rebrote de la carga viral era similar
al grupo que recibía solamente TARGA (19).
Posteriormente, se han estudiado otros agentes de activación celular específica, tanto
experimentalmente como en pacientes seleccionados. Una publicación reciente ha
demostrado que el pretratamiento con IL-7 o prostatina de células humanas
mononucleares de sangre periférica infectadas latentemente podría lavar de forma
específica el reservorio del VIH sin afectar a la población general de linfocitos.
Además, el péptido T (derivado de la glucoproteína p120 e inhibidor selectivo de
entrada viral para los islotes VIH-1 y que usa el CCR5 como correceptor), en pacientes
seleccionados no progresivos a largo plazo, puede suprimir completamente la
replicación del VIH en monocitos y reducir el ADN viral en monocitos/macrófagos. El
péptido T puede acelerar la disminución de monocitos/macrófagos infectados en el
reservorio
y
prevenir
una
nueva
infección
en
monocitos/macrófagos
y,
consecuentemente, mejorar el daño neurológico asociado al VIH (20). Por lo tanto, la
búsqueda de citocinas más específicas que sólo activen células infectadas del
reservorio, o antígenos específicos del VIH que estimulen las células T memoria CD4+
infectadas a largo plazo podría ser un enfoque razonable para movilizar el reservorio
del VIH.
Erradicación del reservorio celular con terapia citorreductora sola o seguida de
trasplante de médula ósea
Hasta finales de los años ochenta o principios de los noventa, la terapia erradicadora
del VIH se basaba en la utilización de fármacos inhibidores de la transcriptasa inversa
(ITI). Desde este momento, se comenzó a utilizar la terapia ablativa de médula ósea
como tratamiento para una gran cantidad de pacientes infectados, seguida del
trasplante de médula ósea, debido al desarrollo de una gran cantidad de
complicaciones derivadas de la mielosupresión. Esta terapia ablativa se llevaba a cabo
con fármacos citotóxicos combinados con ITI (21, 22).
Una mujer de 25 años con sida recibió terapia ablativa de médula ósea con busulfano
y ciclofosfamida y, posteriormente, se le practicó un trasplante alogénico de médula
ósea, todo ello combinado con tratamiento antirretroviral con zidovudina, interferón alfa
y clones de células T específicas anti-VIH-1. Los test para VIH-1 se negativizaron a los
30 días del tratamiento, pero la recuperación de la médula ósea fue escasa. Un
segundo trasplante de médula ósea del mismo donante fue ineficaz, y el tratamiento
con GM-CSF sólo incrementó de forma transitoria el recuento de glóbulos rojos,
sugiriendo daño iatrogénico en la médula ósea. A los 10 meses después del
tratamiento, la paciente falleció debido a las complicaciones del mismo. El examen
post-mortem no reveló indicios de actividad infecciosa, y la reacción en cadena de la
polimerasa (PCR) de tejidos de la autopsia fue negativa para el VIH-1 (23). En otro
caso, un paciente varón de 41 años, con VIH-1 y linfoma, recibió tratamiento con dosis
altas de ciclofosfamida más irradiación, seguido de un trasplante de médula ósea.
Antes del trasplante recibió tratamiento intravenoso con dosis altas de zidovudina
durante dos semanas y, después del trasplante, dosis de mantenimiento. A los 32 días
del trasplante, tanto la PCR como los cultivos de sangre periférica y la biopsia de
médula ósea fueron negativas para el VIH-1. A los 47 días del trasplante, el paciente
falleció debido a la recaída tumoral. El análisis mediante cultivo o PCR de la autopsia
no mostró evidencia del VIH-1 (24).
Estos casos sugieren que las células infectadas por el VIH pueden ser erradicadas
tras la ablación de médula ósea, y que la zidovudina puede prevenir el establecimiento
de la infección por el VIH en las células hematopoyéticas/linfoides del donante (24).
Muchos fármacos citotóxicos han demostrado ser eficaces en la depleción de células
infectadas por el VIH in vivo o in vitro. Tales fármacos incluyen ciclofosfamida,
busulfano y otros fármacos antimetabólicos. Esta terapia podría reducir drásticamente
el número de células virales infectadas hasta concentraciones indetectables, y de esta
forma bloquear el progreso de la enfermedad.
Con el uso del TARGA, la morbimortalidad del complejo relacionado con el sida ha
disminuido drásticamente, y las complicaciones que necesitan un posible trasplante de
médula ósea también han disminuido en los países occidentales. Desgraciadamente,
el efecto erradicador de la combinación de quimiorradioterapia con trasplante de
médula ósea no se ha estudiado suficientemente, ya que el trasplante de médula ósea
es una estrategia compleja que requiere donantes y tiene efectos adversos graves, lo
que incrementa la tasa de mortalidad. El beneficio de este tratamiento resulta limitado,
ya que no destruye de forma selectiva las células latentes infectadas del reservorio:
sólo se limita a las células en proliferación, y el efecto antirretroviral directo queda aún
lejos del que se obtiene con el uso del TARGA actual. Así, la incorporación de un
inhibidor de la ribonucleótido reductasa, como la hidroxiurea, a la quimioterapia
combinada presenta un efecto sinérgico en la supresión viral a largo plazo, además,
reduce la tasa de mutación viral y supone una ayuda para aquellos pacientes
refractarios al tratamiento convencional con antirretrovirales. La hidroxiurea inhibe la
replicación del VIH en células mononucleares de sangre periférica y en macrófagos
por acción sobre la célula infectada e indirectamente sobre la capacidad replicativa del
VIH. En la célula, el mecanismo de acción de la hidroxiurea es la inhibición reversible
de la ribonucleótido reductasa, lo que ocasiona una disminución en la producción de
desoxirribonucleósidos trifosfato endógenos que acaba conduciendo a un bloqueo de
la división celular (de ahí su aplicación en el tratamiento quimioterapéutico de algunos
cánceres). La inhibición de la ribonucleótido reductasa conduce a una incapacidad
para la obtención de desoxinucleótidos a partir de ribonucleótidos, que son esenciales
para la síntesis del ADN. Se cree que el descenso de los desoxirribonucleótidos
celulares endógenos puede propiciar que los nucleótidos aportados por los inhibidores
de la transcriptasa inversa análogos a los nucleósidos, que son similares a los
naturales, se incorporen en el ADN producido por el VIH y que, por lo tanto, pueden
interferir con su producción o bien dar lugar a un ADN viral defectuoso. Este
mecanismo podría explicar el efecto sinérgico que se observa al asociar ddI con
hidroxiurea (25, 26).
El ddI es un análogo de la adenosina, que se metaboliza intracelularmente a su forma
activa, el trifosfato de didesoxiadenosina (ddATP), y la hidroxiurea reduce
principalmente las concentraciones intracelulares de desoxiadenosina trifosfato; sin
embargo, la hidroxiurea no ejerce efecto alguno sobre las células latentes o con poca
proliferación. La incorporación de agentes alquilantes como la ciclofosfamida en la
quimioterapia antirretroviral también está en discusión.
Un ensayo clínico reciente en diez pacientes naïve a los que se les administró
tratamiento con estavudina, lamivudina y nelfinavir hasta conseguir <50 copias/ml y,
posteriormente, se distribuyeron aleatoriamente a recibir tratamiento antirretroviral,
sólo o asociado a tres escalas de dosis de ciclofosfamida, ha demostrado que la
terapia combinada con tres escalas de dosis de ciclofosfamida en bolo no disminuye
de forma significativa el reservorio celular en pacientes infectados por el VIH (27).
Durante la terapia supresora, la mayoría de las células infectadas en el reservorio
están en estado latente sin producción activa de viriones infectantes. El proceso
infeccioso continuo en el organismo se detiene de forma temporal.
Una situación similar sucede en los pacientes con leucemia aguda. Durante la
remisión completa, existen pocas células malignas residuales con potencial de
proliferación. Estas células están bloqueadas y son menos sensibles a los agentes
citotóxicos que los tejidos normales. La quimioterapia citotóxica no específica continua
causará daños irreversibles a los tejidos antes de conseguir la erradicación de las
células malignas residuales. Sin embargo, el uso cíclico de regímenes de
quimioterapia con fármacos citotóxicos antimetabólicos, como el metotrexato, 6mercaptopurina, 6-tioguanina y otros específicos o no específicos, a dosis bajas o
moderadas agotarían gradualmente el pool de células malignas residuales y
conseguirían la erradicación de la enfermedad en más del 80% de los niños con
leucemia linfática aguda. Además de las células cancerosas, con la quimioterapia se
eliminan algunos linfocitos T helper memoria, y más del 40% de los niños necesitan
revacunaciones tras la quimioterapia. De esta manera, las células infectadas por el
VIH,
bajo
tratamiento
antirretroviral
constante,
pueden
considerarse
células
potencialmente cancerosas y se eliminan gradualmente por quimioterapia citotóxica
similar a la usada en la leucemia linfática aguda.
Las células infectadas en los santuarios pueden ser dianas para fármacos citotóxicos
administrados localmente y/o irradiación. Las células T helper memoria infectadas y
quiescentes pueden ser activadas selectivamente por estimulación antigénica
específica y activación de citocinas, y de esta forma ser destruidas posteriormente por
fármacos citotóxicos.
La terapia antirretroviral, junto con los fármacos citotóxicos, sería, por lo tanto, un
tratamiento alternativo contra las células VIH residuales de los reservorios, con el
objeto de que se produzca la erradicación antes de que se descubra la estrategia
terapéutica específica designada a eliminar las células infectadas. Esta clase de
terapia combinada debería ser cuidadosamente estudiada en pacientes seleccionados
(5).
Erradicación del ADN proviral preintegrado
En los últimos años se han utilizado oligonucleótidos sintéticos antisentido resistentes
a nucleasas dirigidos frente a una docena de dianas altamente conservadas en el
genoma viral. La mayoría dirigidos a secuencias que codifican proteínas estructurales
como gag, pol y env o proteínas accesorias como tat y rev (28, 29). A pesar de haber
demostrado in vitro su capacidad de inhibir la transcripción a múltiples niveles y
facilitar la degradación de los complejos ADN-ARN, no han sido capaces de erradicar
el ADN proviral integrado. Sin embargo, esta aproximación terapéutica podría tener
algún valor en poblaciones específicas del reservorio, como los macrófagos o las
células dendríticas, porque el virus se encuentra en latencia preintegracional con
replicación viral ocasional. Son necesarios estudios in vivo que demuestren su utilidad
clínica. Tales estudios son difíciles de llevar a cabo hasta que no se desarrollen los
vehículos adecuados que aseguren la disposición de estas macromoléculas en su sitio
de acción intracelular (30).
En la última década se ha investigado la posibilidad de atacar el ARN viral con
oligonucleótidos nucleasa resistentes sintéticos o bien con macromoléculas formadas
por pares de bases. En el genoma viral, existen diferentes zonas que se pueden
considerar dianas cruciales. Uniéndose a estas zonas diana, esta terapia ha
demostrado in vitro ser eficaz para inhibir la replicación viral en células infectadas
durante un largo período de tiempo. Se han descubierto varias docenas de sitios diana
en el genoma viral, la mayoría de ellos localizados en las secuencias que codifican
estructuras proteicas virales importantes, tales como, gag, pol y env, o bien en
aquellos que codifican proteínas accesorias virales importantes. Mientras in vitro, estas
macromoléculas sintéticas son fácilmente modificadas para ser apropiadas a
diferentes mutaciones, y pueden utilizarse para bloquear la replicación viral de
diferentes formas (transcripción, translación o facilitar la degradación de híbridos
ADN/ARN), no tienen valor terapéutico posible para la erradicación de las células con
provirus integrado en el reservorio. Sólo pueden ser una alternativa para algunos
pacientes VIH positivos refractarios a la terapia convencional.
In vivo, el ADN proviral en las células latentes está unido y envuelto estrechamente por
histonas, por lo que queda prácticamente inaccesible a este tipo de macromoléculas.
Además, se carece de un transporte adecuado para estas macromoléculas, debido a
su gran tamaño y a sus características químicas.
Otra estrategia en estudio es la utilización del ARN de interferencia o las ribozimas
para inducir la degradación prematura del ARN viral:

ARN de interferencia. Estudios en plantas muestran que el pequeño ARN de
interferencia se genera por la inclusión de la doble cadena de ARN dentro de
fragmentos cortos de la doble cadena de ARN con una endonucleasa llamada
dicer. El pequeño fragmento de ARN tiene una secuencia homóloga con
moléculas diana de ARN y forma un complejo largo con helicasa y ARNasa. La
helicasa es la encargada de desenrollar la doble cadena de ARN de
interferencia. La cadena simple resultante se unirá a una secuencia de ARN
diana marcada e inducirá su degradación. Se trata, por lo tanto, de un
mecanismo postranscripcional. En mamíferos, la infusión de gran cantidad de
ARN de interferencia específico para ARNm resultaría en la degradación de
ARNm diana y pararía la expresión de ARNm (31-36).

Ribozimas. Las ribozimas son moléculas de ARN dotadas de actividad
catalítica, que muestran una gran especificidad de secuencia, determinada por
interacciones ARN-ARN entre la ribozima y su sustrato. Se trata de una cadena
larga simple de ARN que forma una horquilla a través del emparejamiento de
los pares de bases internos. Las secuencias específicas se pueden unir a ARN
diana o proteínas con función transportadora, e inducir su degradación a través
del ARNasa o bloquear la función proteica. Tales moléculas se han designado
especialmente proteínas accesorias del VIH (Rev y Tat) (37-39).
A pesar de que esas macromoléculas han mostrado actividad anti-VIH in vitro y
algunas pueden tener un posible uso clínico, su utilidad en pacientes VIH positivos es
difícil de predecir porque:

Las macromoléculas son demasiado grandes para penetrar de forma eficaz las
múltiples membranas de las células infectadas.

Son sustrato para ser degradadas por un número de enzimas intracelulares
antes de alcanzar los objetivos.

La mayor parte de los objetivos son inaccesibles o sólo son accesibles
temporalmente durante la replicación viral.

El efecto antiviral de estas macromoléculas sobre células latentes infectadas es
muy dudoso.
Sin embargo, esta estrategia puede tener un papel en algunas poblaciones celulares,
tales como macrófagos y células dendríticas del reservorio, ya que en esas células, el
virus existe como molécula de ADN episomal preintegrado. El ARN y ARNm viral
producido por bajo grado de replicación viral puede ser degradado de forma prematura
por estas macromoléculas. En el futuro, se debería investigar las parejas de
secuencias que directamente atacan el ADN preintegrado. En suma, tales
macromoléculas pueden ser muy útiles para infecciones por VIH como terapia
supresora.
Anticuerpos monoclonales específicos dirigidos contra las poblaciones celulares del
reservorio
Una de las promesas en la erradicación de las células sensibles a la infección por el
VIH y de las infectadas por este virus es actuar directamente sobre ellas con un
anticuerpo monoclonal específico (MAb). La citotoxicidad del anticuerpo puede
aumentar
posteriormente
por
la
unión
de
éste
con
fármacos
citotóxicos,
radionucleótidos, toxinas bacterianas o enzimas con actividad RNasa, entre otros.
Mientras numerosos antígenos celulares son expresados en la superficie de células
sensibles a la de infección por el VIH, la mayoría de ellos no son específicos y pueden
desencadenar una intensa inmunodeficiencia cuando son atacados por MAb. Sin
embargo, existen antígenos específicos de ciertos tipos celulares o antígenos de
diferenciación que pueden ser una buena diana para los MAb y tener, por lo tanto, un
posible valor terapéutico, ya que las células residuales infectadas por el VIH a largo
plazo son restringidas a algunas poblaciones celulares particulares, tales como las
células T quiescentes, los macrófagos y los fagocitos titulares.
Una de las principales poblaciones celulares en el reservorio VIH son las células T
helper memoria infectadas latentemente y algunas células T CD4+ naïve infectadas.
La mayoría de las células T memoria expresan en la superficie celular un grupo de
antígenos de diferenciación, CD45RO, mientras que las células T CD4+ naïve pueden
expresar CD45RA.
A pesar del éxito del TARGA en la mayoría de los individuos infectados, varios
estudios han demostrado la presencia de un pequeño reservorio de células infectadas
latentemente en pacientes que reciben TARGA, la mayoría de las cuales son células T
memoria CD45RO+. Por lo tanto, el objetivo de algunos estudios es demostrar si estas
células latentes podrían eliminarse con una inmunotoxina anti-CD45RO. En esta
dirección, McCoig y cols. realizaron un estudio in vitro en el que se demostró que más
del 99% de las células T helper memoria latentemente infectadas podían eliminarse
del cultivo por MAb anti-CD45RO (40). Sin embargo, las células T CD4+ naïve
CD45RA+ y una proporción de células T CD4+ memoria CD45RO+ escapan de este
efecto, y no son atacadas por la inmunotoxina. En esta línea de investigación se han
realizado también estudios ex vivo en células T CD4 latentemente infectadas
pertenecientes a individuos infectados por el VIH, con o sin viremia plasmática
detectable, y se ha propuesto un tratamiento con inmunotoxinas anti-CD45RO en
personas VIH positivos, ya que demuestran que disminuye el número de células T
(CD25), así como de células T memoria (CD45RO) infectadas activa y latentemente
(41).
Otra estrategia terapéutica basada en inmunotoxinas es el empleo de exotoxina A de
Pseudomona aeruginosa ligada a CD4 soluble o a anticuerpos contra proteínas de la
envoltura viral para distinguir células infectadas por el VIH del reservorio (5). La
inmunoterapia se ha combinado con inhibidores de la transcriptasa inversa más
agentes activadores que inducen la expresión del VIH en células infectadas latentes,
con lo que se ha demostrado la eficacia citotóxica sobre estas células in vitro e in vivo.
Por esta razón, los MAb pueden proporcionar un enfoque altamente específico para
células infectadas por el VIH y células sensibles a la infección durante los ciclos
celulares, y ayudar a distribuir material citotóxico a las células, así como realizar
cruces-enlaces entre células infectadas con células efectoras inmunes. Por tanto, el
uso de un “cóctel” de inmunotoxinas que contenga una mezcla de MAb contra
diferentes antígenos de diferenciación y/o antígenos virales puede proporcionar una
grupo terapéutico que actúe directamente en células residuales infectadas por el VIH
del reservorio. Además, puede ser útil para la eliminación ex vivo de células residuales
de pacientes infectados por el VIH para emplear terapia génica anti-VIH y trasplante
autólogo de médula ósea.
No obstante, el tratamiento con inmunotoxinas presenta una serie de desventajas, ya
que las células residuales infectadas del reservorio del VIH, después de la terapia
supresora viral efectiva, están ampliamente distribuidas en el organismo, y existen
estructuras anatómicas especiales que protegen estos lugares, que impiden la
penetración de grandes biomoléculas, especialmente anticuerpos específicos. En
segundo lugar, la antigenicidad del anticuerpo y su especificidad idiopática pueden
producir una rápida eliminación del anticuerpo después de su presentación inicial,
incluso el anticuerpo puede ser humanizado por técnicas recombinantes. Además, el
daño celular inducido por el anticuerpo puede ser abolido por componentes celulares,
tales como proteínas de regulación del complemento o antígenos libres celulares. En
esta línea existen varios estudios, entre los que destaca uno de Pinter y cols. (42, 43),
que demuestran la interacción entre el factor H del complemento (CFH) con el VIH-1
en la secuencia Env 105-119, contenida en el dominio C1 de la glucoproteína 120
(Gp120). Esta interacción fue sólo evidente después de la disociación del complejo
Env inducida por exposición a CD4. De esta forma, se suponía que el CFH podría
actuar como un análogo de la glucoproteína 41 (Gp41) en la interacción con Env 105119. Al final concluyeron que el CFH puede actuar interaccionando con ambas
proteínas Env del VIH, lo que y sugiere un posible mecanismo de regulación de la
cascada del complemento en la superficie de células infectadas.
Por último, cabe destacar que puede existir una precipitación tisular no específica de
las inmunotoxinas que dañe células normales y produzca daño celular irreversible.
En resumen, la terapia con inmunotoxinas para la erradicación del reservorio en
pacientes infectados por el VIH debería ser más profundamente estudiada antes de su
uso clínico. En estos estudios se debería incluir la selección adecuada antígenoanticuerpo, así como radionucleótidos o toxinas adecuadas para evitar la aparición de
reactividad cruzada.
Inducciones de inmunidad celular y terapia génica
En la mayoría de las infecciones virales, una inmunidad protectora citotóxica de
células T frente al virus se inicia en el estadio precoz de la enfermedad con ayuda de
células T helper CD4+. Sin la presencia de células T helper, la reacción citotóxica de
linfocitos T (CTL) es a menudo extremadamente débil y no protectora. Puede que no
se establezca y mantenga una población funcional de linfocitos T citotóxicos memoria
para posteriores antígenos (44). Sin embargo, en pacientes infectados por el VIH, el
virus infecta directamente y destruye las células T helper CD4+, y mutila la inmunidad
celular normal contra el propio virus. Una inmunidad CTL efectiva contra el VIH nunca
podría iniciarse en el curso completo de la enfermedad. En vez de esto, la evidencia
sugiere que el sistema inmunitario es capaz de un control a largo plazo de la inf ección
por el VIH. La intervención temprana de la replicación viral con TARGA puede
preservar una población funcional de células T helper contra el VIH, y ayudar al control
del progreso de la enfermedad. Una respuesta T helper y CTL virus específica
aumentada podría confirmarse en casi todos los pacientes si han sido tratados en el
estadio temprano de la infección aguda. Algunos estudios recientes han demostrado
que la replicación del VIH en algunos pacientes infectados con interrupción controlada
del tratamiento podía ser suprimido por CTL virus específicos durante varios meses.
Estos datos indican que es posible la supresión a largo plazo de la infección viral
activa con el sistema inmunitario del propio paciente (5).
Como un nuevo enfoque, una variedad de reacciones de inmunidad celular frente al
VIH puede ser iniciada directamente por células dendríticas cargadas de antígeno in
vitro en ausencia de células T helper CD4+. Tal inmunización terapéutica
proporcionaría una ventaja adicional en el control de la enfermedad, especialmente en
pacientes con carga viral baja después de una terapia supresora viral efectiva (45, 46).
Es posible que la progresión de la enfermedad pueda retenerse con inmunidad celular
activada específica, y las células residuales infectadas por el VIH puedan ser incluso
erradicadas si el número de células que transportan el VIH es reducido a un grado
inmune controlado por el TARGA y otras terapias citorreductoras. Las células
quiescentes infectadas por el VIH pueden activarse específica o no específicamente
con diferentes citocinas o con estimulación antigénica, incluso atacadas por CTL.
La introducción de diferentes genes exógenos o fragmentos modificados de ADN/ARN
con actividad prospectiva anti-VIH en células sensibles a la infección por el VIH es uno
de los mayores objetivos de las terapias génicas modernas (47). Aunque numerosas
estrategias de terapia génica se han explorado in vitro y en diferentes modelos
animales, y muchos de ellos han mostrado resultados prometedores. El uso clínico de
tales terapias es muy limitado por la ausencia de un vector gen-distribuidor efectivo.
Se ha sugerido un vector basado en lentivirus para la terapia génica en el VIH, por su
tropismo específico para células linfoides y su afinidad por células en división. Aunque
incluso los genes extranjeros con el vector lentiviral pueden ser permanentemente
establecidos en el genoma del huésped a través de integración y ser selectivamente
expresados, la pobre eficacia de la infección de los vectores presentes hace que la
terapia génica permanezca en el laboratorio. Un vector ideal gen-distribuidor debería
ser capaz de transferir las células diana completas con capacidad para la expresión
inducida en el tiempo y cantidad apropiada. Los productos génicos anti-VIH y el
sistema distribuidor apropiado deberían, además, tener el menor efecto negativo o
ninguno en el huésped. El actual sistema de disposición de genes no es aún perfecto.
Mientras que el número de posibles terapias génicas anti-VIH es incontable, no hay
ninguna estrategia superior a otras para el ataque a las células infectadas que
permanecen en estadio quiescente en el reservorio (5). Las terapias génicas actuales
pueden ser divididas en varias categorías. La primera categoría incluye diferentes
genes “suicidas”. Los genes exógenos son genéticamente manipulados para contener
elementos del promotor del genoma del VIH y de este modo poder ser transcritos
simultáneamente cuando se inicia una nueva replicación del VIH dentro de las células
infectadas. La expresión de los genes “suicidas” inducirá la muerte celular por
apoptosis y, de este modo, se reducirán las células del reservorio (48). La segunda
categoría involucra la degradación indirecta del ARN viral, mediante secuencias de
DNA que codifican ribozima ARN u otros oligos ARN/ADN. Estas moléculas
desintegrarían el ARN viral después de la transcripción y evitarían la liberación de
partículas de viriones infecciosos de las células (49). La tercera categoría introduce
factores celulares anti-VIH en células infectadas o sensibles a la infección. Los genes
anti-VIH que codifican moléculas celulares apropiadas pueden limitar o eliminar la
replicación productiva del VIH por inhibición de la replicación y transporte (por medio
de anticuerpos intracelulares contra diferentes productos génicos virales), y así
potencian la reacción de los linfocitos T citotóxicos (defensin), o reducen la
sensibilidad de las células no infectadas por regulación de la expresión de
componentes celulares que están involucrados en la replicación e infección viral (50).
Para la erradicación de células infectadas por el VIH de pacientes, la estrategia de la
terapia génica debe atacar a largo plazo a células infectadas del reservorio.
Aparentemente, la transducción de células infectadas silentes con un gen “suicida”
más estimulación antigénica específica o activación de citocinas no específicas bajo la
persistencia tratamiento antirretroviral puede ayudar a eliminar las células infectadas
residuales del reservorio. Algunas de las terapias génicas más recientes desarrolladas
han demostrado que eliminan genes a largo plazo. Tales estrategias pueden tener
valor terapéutico para la erradicación del VIH. El objetivo debe ser interrumpir la
activación viral y la replicación a diversos niveles, incluyendo ADN proviral, ADN viral
episomal y ARN viral transcrito. La depleción génica programada con fragmentos de
ARN específicos durante los ciclos de replicación celular es un mecanismo empleado
por algunas células eucariotas, tales como protozoos ciliados, para la defensa del
genoma. Su posible utilidad en la eliminación del ADN proviral debería explorarse. De
otra manera, los genes que introducen anti-VIH en células infectadas/sensibles o
incrementan la inmunidad celular por transferencia CD8 + CTL con receptores
celulares T específicos para redirigir la reacción inmunitaria frente a las células
infectadas por el VIH puede ser, además, útil para luchar con la células infectadas por
VIH.
Inhibidores de la HDAC1
Como ya se ha mencionado, se han descrito dos formas de latencia del VIH: la
latencia preintegracional y la posintegracional. La primera no se debe tener en cuenta
en la formación de reservorios celulares de larga duración, dada su frecuente actividad
transcripcional y, por lo tanto, su poco interés como diana para los fármacos antireservorio.
Después de la infección, el ADN proviral del VIH se integra en el genoma del huésped
y la conformación de la cromatina reprime la actividad transcripcional del promotor viral
LTR (5’ long terminal repeat). Independientemente del sitio de integración, los
nucleosomas ocupan sitios específicos bien delimitados, y dejan dos regiones libres,
correspondientes al promotor separados por un nucleosoma, llamado nuc-1, que se
desagrupa rápidamente durante la activación transcripcional. La localización del nuc-1,
en estrecha proximidad con el sitio de la iniciación transcripcional, junto con su
remodelación específica durante la activación transcripcional, hace pensar que la
cromatina desempeña un papel crucial en la represión de la transcripción del VIH
durante la latencia posintegracional y que la remodelación-desintegración del nuc-1 es
necesaria para la activación de la transcripción proviral (2).
Estudios experimentales han demostrado que los factores intracelulares del huésped,
YY1 y LSF, reclutan de forma cooperativa a la enzima histona desacetilasa 1 (HDAC1)
e inhiben la transcripción viral al mantener el nuc-1 en estado de hipometilación.
Sustancias que
inhiben
la unión del complejo
YY1-LSF al LTR viral y,
consecuentemente, el reclutamiento de la HDAC1 producen una reactivación de la
expresión viral (51, 52). Estos experimentos demuestran la importancia del nuc-1 en la
generación de la latencia viral posintegracional.
Existen pruebas concluyentes de que la activación y represión transcripcional se
realizan, al menos en parte, por enzimas que regulan la acetilación proteica. La
acetilación de residuos específicos de lisina en las histonas de los nucleosomas está
directamente relacionada con la remodelación de la cromatina y la activación
transcripcional de distintos genes. Los coactivadores transcripcionales que alteran la
estructura de la cromatina poseen una actividad de histona acetiltransferasa (HAT)
crucial para su función. En cambio, los correpresores poseen actividad histona
desacetilasa (HDAC). En el caso del VIH existen suficientes pruebas de que la
transcripción viral está regulada por la acetilación-desacetilación del nuc-1 tanto en
líneas celulares infectadas de forma latente, como en contexto de una infección de
novo (53, 54). Los inhibidores de la HDAC (HDACi) han demostrado desacetilar el nuc1, e inducir de esta forma su remodelación y permitir la activación transcripcional del
ADN proviral.
Estos resultados experimentales sugieren que el uso de los HDACi en el tratamiento
de la infección por VIH podría facilitar la erradicación del reservorio celular en latencia
postintegracional en pacientes que reciben TAAR (2).
Los HDACi presentan una serie de ventajas como tratamiento antirretroviral adyuvante
al TARGA: No inducen la proliferación o la activación global de linfocitos CD4+, con lo
que evitan que nuevas células puedan ser infectadas por el virus; son poco tóxicos; y
se han utilizado en clínica con seguridad.
La utilidad de los HDACi en pacientes infectados por el VIH se ha estudiado
recientemente. Lehrman y cols. han realizado un estudio piloto en el que han evaluado
la capacidad de los HDACi, concretamente la del ácido valproico, para reducir el
número de células T CD4+ memoria quiescentes portadoras del VIH en latencia
postintegracional (55). Para ello seleccionaron a cuatro pacientes infectados en
tratamiento con TARGA con supresión viral de larga duración (<50 copias/ml durante
más de 2 años) a los que intensificaron el tratamiento antirretroviral añadiendo
enfuvirtida 90 ug/12 h s.c. durante cuatro a seis semanas para prevenir el repunte en
la replicación viral. Posteriormente le añadieron, además, el tratamiento coadyuvante
durante tres meses con ácido valproico a dosis de 500-750 mg/12 h v.o. ajustado la
dosis para mantener las concentraciones plasmáticas dentro del rango terapéutico
anticomicial establecido (50-100 mg/l). La cantidad de CD4+ memoria con ADN en
latencia postintegracional se mantuvo sin cambios después de añadir enfuvirtida al
TARGA. Sin embargo, experimentó un descenso significativo en tres de los cuatro
pacientes tratados al final de los tres meses de tratamiento con ácido valproico. La
reducción media fue del 75% (rango de 68 a >84%). La reducción fue superior en los
pacientes que habían alcanzado mayores concentraciones plasmáticas de ácido
valproico total y libre. El tratamiento fue bien tolerado.
La depleción obtenida con el ácido valproico y enfuvirtida fue mayor que la lograda con
TARGA intensificado (56) y como mínimo equivalente a la objetivada con el
tratamiento prolongado con IL-2 (19). Sin duda, es necesaria la realización de ensayos
clínicos de larga duración con un tamaño de la muestra suficiente para confirmar,
dilucidar y explicar los hallazgos de este estudio piloto.
Si se confirmara, la reducción del 75% del reservorio celular latente de VIH constituiría
un paso importante en el tratamiento erradicador del ADN proviral integrado, aunque
no el definitivo, ya que, probablemente, al interrumpir el tratamiento con el HDACi el
reservorio celular volvería a sus concentraciones previas. Sin embargo, este enfoque
erradicador abre nuevas perspectivas en el enfoque terapéutico de la erradicación de
la infección por el VIH.
Conclusiones
La infección de las células del organismo por el VIH supone una alteración
permanente de su material genético al producirse la integración en su genoma del
ADN viral. Este hecho hace imposible erradicar la infección sin eliminar todas las
células infectadas. El reservorio celular del VIH que se forma al poco tiempo de
producirse la infección está constituido por un conjunto heterogéneo de poblaciones
celulares. Algunas de estas poblaciones son extremadamente estables, con una vida
media superior a nuestra esperanza de vida. Por lo tanto, cualquier estrategia
terapéutica cuyo objetivo sea la erradicación de la infección por el VIH debe incluir la
supresión del reservorio celular. Han sido muchas las estrategias terapéuticas que han
intentado
erradicar
el
reservorio
celular,
algunas
con
resultados
in
vitro
esperanzadores, pero de momento ninguna ha demostrado su utilidad clínica. No
obstante, los inhibidores de la HDAC1 han abierto nuevas perspectivas en el enfoque
terapéutico del reservorio celular que necesitan confirmarse en ensayos clínicos bien
diseñados.
Agradecimientos
Agradecemos los valiosos comentarios y sustanciales sugerencias realizados por el
Dr. Juan González García durante la redacción del manuscrito.
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