La vacuna contra el cáncer de William Coley es una vacuna basada en las bacterias Streptococcus pyogenes grupo A y Serratia marcescens , que fue creada a finales del siglo XIX por el oncólogo estadounidense William Coley (1862-1936) para tratar a personas con cáncer. También conocida como la "vacuna de Koli" [1] , "Toxinas de Koli" [~1] , "vibra Koli"[ término desconocido ] [1][2][3][4] .
En 1891, William Coley estableció la relación entre la infección pasada (escarlatina, erisipela) causada por Streptococcus pyogenes y la regresión del tumor en los pacientes [5] [6] . En 1893 creó una vacuna a base de Streptococcus pyogenes para el tratamiento de pacientes con sarcoma. Más tarde, se añadió a la vacuna la bacteria Serratia marcescens , que mejoró sus propiedades anticancerígenas [7] . A pesar de la gran cantidad de informes sobre el uso exitoso de la "vacuna contra el cáncer", fue objeto de grandes críticas porque muchos médicos no creían en los resultados de William Coley. Esta crítica, junto con el desarrollo de la radioterapia y la quimioterapia, llevó a la eliminación gradual de la vacuna. Sin embargo, la inmunología moderna ha demostrado que los principios de William Coley eran correctos y que ciertas formas de cáncer son sensibles al sistema inmunológico mejorado del cuerpo, que es la razón de la curación de los pacientes. Dado que, en la actualidad, la investigación en esta área es muy activa, William B. Coley ha recibido el título de "Padre de la Inmunoterapia " [8] .
Actualmente, esta dirección se está reviviendo, pertenece al campo de la inmunoterapia contra el cáncer y se está desarrollando activamente en varios países (EE. UU., Alemania, Japón). En Japón, después de más de 30 años de ensayos clínicos, se lanzó una vacuna llamada " picibanil ", que está representada por la bacteria Streptococcus pyogenes del grupo A (una cepa especial no patógena de Su). Se encontró que la vacuna provoca la activación de asesinos naturales en el cuerpo humano (atacan las células tumorales) y la producción de factor de necrosis tumoral e interleucinas-12. La versión japonesa de la vacuna ha demostrado ser eficaz en el tratamiento de varias formas de cáncer (cáncer de pulmón, cáncer de mama, cáncer de tiroides, cáncer gástrico y, especialmente, en tumores de linfangioma benigno ) [9] .
El primer estudio sistemático del uso de la inmunoterapia en el tratamiento de cánceres malignos fue iniciado en 1891 por William B. Coley, un oncólogo quirúrgico que entre 1915 y 1933 dirigió el Departamento de sarcoma óseo en el New York Memorial Hospital, el primer hospital oncológico de los Estados Unidos. . La investigación de William Coley fue apoyada por la primera subvención de investigación y tratamiento del cáncer del mundo.
William Bradley Coley nació en 1862 de Horace Bradley Coley y Clarina Wakeman Coley en el pequeño pueblo de Saugatuck, Connecticut. A partir de 1884 asistió a la Universidad de Yale, donde estudió griego y latín, y en 1886 ingresó en la Facultad de Medicina de Harvard, de la que se graduó en 1888. Luego se unió al personal del Hospital de Nueva York como cirujano. Uno de sus primeros pacientes en 1890 fue Elizabeth Dashiell, de 17 años, amiga cercana de John D. Rockefeller. Elizabeth consultó a William Coley por un tumor en su brazo, más tarde diagnosticado como sarcoma de Ewing. A pesar de que le amputaron el antebrazo, Elizabeth murió de metástasis múltiples 10 semanas después. Una propagación tan rápida del cáncer mortal conmocionó profundamente a William Coley. Decidió hacer todo lo posible para encontrar un tratamiento más eficaz. Estudió las historias clínicas de los pacientes del Hospital de Nueva York y encontró un caso inusual en uno de los pacientes que siete años antes tenía una forma inoperable de un tumor maligno en el cuello, que remitió por completo después de que el paciente enfermó de erisipela. El paciente fue dado de alta por ausencia de signos de enfermedad. William Coley personalmente decidió buscar y examinar a este paciente, que vivía en Manhattan. Después de un tiempo, Kolya finalmente encontró al paciente, el emigrante alemán Stein, y no encontró signos de cáncer residual en él, es decir, Stein estaba completamente curado de un tumor maligno en el cuello.
La inusual recuperación de Stein contrastó marcadamente con la rápida muerte de Elizabeth e inspiró a William Coley a buscar literatura sobre otros pacientes con cáncer que se habían recuperado de una infección bacteriana concurrente.
Entre los datos que encontró, se puede señalar el mensaje de Dider de 1725, quien señaló que los tumores ocurren muy raramente en pacientes con sífilis. Sir James Page señaló que ciertos tipos de infecciones pueden provocar la regresión (reducción) de ciertos tipos de tumores. Además, William Coley encontró ejemplos más específicos en la literatura. Así, en 1867, el médico alemán Bush informó de un caso de curación completa de un paciente de un tumor maligno, después de una infección con erisipela. Pero la bacteria estreptocócica que causó la erisipela se identificó solo en 1881 ( Streptococcus pyogenes - estreptococos beta-hemolíticos del grupo A). En 1885, Bruns inyectó intencionalmente estreptococos a un paciente para causar erisipela y registró una reducción del tumor. En general, William Coley logró recopilar 47 pruebas documentales que indican las propiedades anticancerígenas de esta infección.
Reuniendo coraje, en 1891 William Coley le dio la primera inyección de bacterias estreptocócicas vivas a un paciente (italiano, de 30 años) con la última etapa de una forma inoperable de sarcoma óseo y notó una disminución en el tamaño del tumor después de una semana. Las vacunas se repitieron durante varios meses y condujeron a la regresión completa del tumor, mientras que la salud del paciente se restablecía gradualmente. Esto llevó a William a inyectar a dos pacientes más con sarcoma extenso. Aunque el tumor comenzó a encogerse, ambos pacientes fallecieron a causa de la infección. Dado que los estreptococos vivos resultaron ser extremadamente peligrosos, William Coley decidió cambiar de táctica y continuó tratando a pacientes inoperables con una vacuna basada en estreptococos, que previamente habían sido eliminados por calentamiento. Para potenciar el efecto de la vacuna, incluyó otro tipo de bacteria, actualmente conocida como Serratia marcescens . Esta mezcla de bacterias muertas se denominó "Toxinas de Koli" o "Vacunas de Koli". Ahora bien, la vacuna no provocó erisipela, pero provocó una fuerte respuesta inmunológica, acompañada de fiebre alta. La primera persona a la que se le inyectó esta vacuna en 1893 fue un paciente postrado en cama con una forma de sarcoma inoperable que había hecho metástasis en la pared abdominal, los huesos pélvicos y la vejiga. Bajo la influencia de la vacuna, la enfermedad comenzó a retroceder, el tumor maligno fue derrotado por completo y el paciente vivió otros 26 años.
Un caso interesante es el de una mujer de 43 años con una forma inoperable de cáncer cervical extenso. Como la cirugía ya no podía ayudarla, fue dada de alta del hospital. Pero el hijo de la mujer era médico y decidió tratarla en casa con inyecciones de la vacuna Kolya. Las inyecciones se hicieron dos veces por semana durante seis meses, y luego una vez por semana adicional durante un año. Después de cada inyección, la temperatura alta aumentó y el tumor disminuyó gradualmente de tamaño. La mujer pudo volver a su vida normal. Tras un periodo de reposo, se pautó tratamiento profiláctico, que duró 18 meses. La mujer vivió otros 36 años después del diagnóstico.
Pronto se descubrió el efecto beneficioso de la temperatura alta: la reducción del dolor causado por el tumor. Al mismo tiempo, los pacientes podrían reducir o incluso dejar de tomar analgésicos narcóticos por completo. El alivio del dolor a menudo ocurrió inmediatamente después de la inyección de la vacuna y precedió a la regresión del tumor. Uno de los pacientes dijo que el dolor siempre desaparecía inmediatamente después de la inyección de la vacuna. William Coley también usó la vacuna para pacientes a una edad temprana. Se describe el caso de una niña de nueve años que ya no se levantaba de la cama en un hospital de Connecticut y no podía cerrar la boca. Un enorme tumor no le permitía cerrar la mandíbula y era imposible extirparlo quirúrgicamente. El único tratamiento fue la vacuna Coli. Las inyecciones se hacían dos veces por semana, y después de cada una había fiebre alta y escalofríos severos. Dos meses después, el tumor retrocedió por completo y la niña pudo regresar a casa, donde recibió tratamiento de mantenimiento con la vacuna durante otros 5 meses. Posteriormente, la niña creció. Cuando fue examinada en el hospital en 1953 (46 años después de su enfermedad), estaba completamente sana y libre de cualquier síntoma de cáncer.
Para 1893, William Coley había probado la vacuna en 10 pacientes, la mayoría de los cuales estaban completamente curados. Para 1916, Coley había documentado más de 80 casos en monografías. Al final de su carrera, William Coley había publicado más de 150 artículos, trató a unos 896 pacientes, la mitad de los cuales se curaron por completo de tumores malignos. Las revistas médicas en las que William Coley publicó sus resultados tenían un amplio número de lectores. Mientras que algunos lectores ignoraron sus artículos, un gran número de médicos en América y Europa decidieron independientemente practicar un nuevo método de tratamiento del cáncer. Incluso antes del año 1900, 42 médicos de Europa y América del Norte informaron casos de tratamiento exitoso de pacientes con la vacuna Coli.
La mayor fama le llegó a William Coley a fines de 1935, cuando presentó datos sobre la supervivencia a 5 años de pacientes con formas inoperables de tumores malignos en una reunión del Royal College of Surgeons en Inglaterra. Esta sociedad con la mayor autoridad en Inglaterra elevó a William Coley al rango de miembro honorario (fue el quinto estadounidense en recibir tal honor).
Sin embargo, tras la muerte de William Coley en 1936, el uso de su vacuna decayó paulatinamente, lo que se debió no tanto al desarrollo de la quimioterapia y la radioterapia, sino a la ausencia en ese momento de mecanismos fisiológicos generalmente aceptados que explicaran la antitumoral. mecanismo de acción de su vacuna. Esta circunstancia provocó la desconfianza de muchos médicos de la época. No fue hasta 1934 que la Asociación Médica Estadounidense dictaminó que la vacuna de William Coley, por razones inexplicables, podría ser valiosa para prevenir o reducir la recurrencia y metástasis del cáncer y podría usarse para tratar pacientes inoperables.
Pero a finales de los años 50, cuando la quimioterapia comenzó a ser considerada el fármaco contra el cáncer del futuro, la vacuna de Kolya fue casi olvidada. Y no habría continuación de esta historia si no fuera por la hija de William Coley, Helena (1907-2001), quien hizo todo lo posible para que las obras de su padre no se perdieran. En 1953, Helena Coley Knouts recibió una subvención de Nelson Rockefeller y fundó el Instituto para la Investigación del Cáncer en Nueva York, donde la dirección de la inmunoterapia contra el cáncer se está desarrollando activamente hasta el día de hoy.
Cabe señalar que la vacuna Coli fue efectiva no solo en el sarcoma, sino también en muchos otros tipos de tumores malignos y metástasis. Entre 896 pacientes de William Coley, la tasa de supervivencia a 5 años para varios tipos de carcinoma inoperable fue de 34 a 73 %. Y en pacientes con una forma inoperable de sarcoma, la tasa de supervivencia a 5 años fue del 19-79% (es decir, correspondió aproximadamente a la tasa de supervivencia del carcinoma), el grado varió según el tipo de tumor.
En 1999 se realizó un estudio retrospectivo utilizando las bases de datos internacionales SEER (Surveillance Epidemiology End Results), que comparó la supervivencia a 10 años de pacientes que recibieron terapia con métodos modernos con la supervivencia de pacientes que recibieron la vacuna William Coley. Como resultado, se encontró que, a pesar de los miles de millones de dólares que se asignan al desarrollo de métodos innovadores para tratar el cáncer, la condición de los pacientes que se sometieron a la terapia contra el cáncer con medios modernos estaba lejos de ser mejor que la condición de los pacientes que recibieron la vacuna descubierta por William Coley hace más de 100 años. Al comparar la supervivencia a 5 años, se puede dar el siguiente ejemplo. Por ejemplo, entre los pacientes de William Coley hubo 33 casos de cáncer de mama. De estos, 13 casos son operables. Los 13 pacientes estaban vivos 5 años después del tratamiento. Los 20 pacientes restantes tenían un cáncer inoperable y su tasa de supervivencia a cinco años fue de alrededor del 65 %. Según la Sociedad Americana del Cáncer para 1989-1996. La tasa de supervivencia a 5 años de los pacientes con una forma inoperable de cáncer de mama es del 20 %, siempre que el tratamiento se lleve a cabo utilizando los avances modernos en oncología. Además, cabe señalar que la vacuna Coli estaba libre de los efectos secundarios que acompañan a la quimioterapia. Por lo tanto, la vacuna Coli fue una terapia anticancerígena muy eficaz, que es comparable en términos de eficacia a los métodos modernos [6] [7] .
En la época de William Coley, no existía ningún conocimiento que permitiera comprender sus resultados. El mismo William Coley creía que cuando se administra una vacuna, comienzan a formarse "factores tóxicos" en el cuerpo humano, que son dañinos para las células tumorales y no dañan los tipos de células normales. Mientras los contemporáneos de William Coley debatían la validez de sus resultados, su método marcó un nuevo campo científico en inmunología. El método de William Coley recibió un nuevo desarrollo junto con el desarrollo de la inmunología, que demostró que sus principios eran correctos y que algunos tipos de neoplasias malignas son, de hecho, sensibles a una respuesta inmunológica mejorada. Actualmente, las características bioquímicas más activamente estudiadas del impacto de los componentes del estreptococo beta-hemolítico del grupo A (S. pyogenes) con las células del sistema inmunológico [10] [11] .
Con un estudio profundo del sistema inmunológico humano se descubrió (en la década de 1990) una familia de receptores tipo Toll, lo que explica uno de los mecanismos de acción de la vacuna Coli. Los receptores de esta clase reconocen ciertas estructuras de microorganismos y activan cascadas de la respuesta inmune. Se ha descubierto que los ácidos lipoteicoicos, lipopolisacáridos y fragmentos de ADN de Streptococcus pyogenes actúan sobre TLR-4 , TLR-2 y TLR-9 de células dendríticas, macrófagos y linfocitos para desencadenar la producción de una compleja cascada de citocinas, cada una de las cuales que juega un papel único en la orquesta de respuesta inmune.
Se le da un papel importante a la producción de interferón alfa, que exhibe actividad anticancerígena contra tipos de neoplasias como leucemia, linfoma, mieloma, sarcoma de Kaposi, melanoma, carcinoma renal, adenocarcinoma, cáncer de hígado, osteosarcoma y cáncer de vejiga. Además, se ha descubierto que el interferón alfa exhibe actividad antiviral en ciertos tipos de infecciones virales: hepatitis B y C, encefalitis japonesa y encefalitis de St. Louis.
Otra citocina interesante en la cascada es la interleucina-2, que está relacionada con los factores de crecimiento de las células T y las células asesinas naturales. Esta citocina se utiliza actualmente en casi cualquier tipo de tumor. Además, la interleucina-2 se usa ampliamente como adyuvante en el tratamiento de la infección por VIH.
El factor de necrosis tumoral alfa (TNF) se detecta en los tejidos de animales y pacientes que han recibido una vacuna a base de Streptococcus pyogenes . El TNF fue secretado por los monocitos en respuesta a los lipopolisacáridos y ácidos lipoteicoicos de Streptococcus pyogenes . Tiene un efecto citotóxico sobre las células tumorales, provocando una disminución del tamaño del tumor. También produce interleucina-6, que estimula la respuesta inmune y activa la producción de otras citocinas. .
Uno de los componentes activos de la vacuna son los lipopolisacáridos de la pared celular bacteriana, que provocan hipertermia. Esto conduce a la activación de los linfocitos y la liberación de factores de necrosis tumoral [12] . Tsung y Norton informan que la sustancia activa producida por el propio cuerpo en respuesta a la introducción de la vacuna es muy probablemente la interleuquina-12 [13] .
Recientemente, se ha propuesto una explicación inmunológica que combina datos de estudios inmunológicos y casos de recuperación espontánea de cáncer y datos epidemiológicos que indican que la probabilidad de desarrollar cáncer se reduce después de la infección [14] . Según esta hipótesis, los antígenos producidos por algunos tipos de bacterias, virus y hongos, pero no por el tejido humano, se denominan "patrones moleculares asociados a patógenos" que desencadenan la activación y diferenciación de las células dendríticas (que presentan células malignas). Entre tales PAMP, se cree que el sitio CpG no metilado que se encuentra en el ADN bacteriano desempeña el papel principal. Este sitio es reconocido por los receptores tipo Toll-9 , lo que provoca una fuerte estimulación de la actividad de los T-colaboradores, que mejoran la respuesta inmunitaria y contribuyen a la destrucción de las células malignas (cancerosas).
Se ha establecido que el mecanismo anticancerígeno más importante de la vacuna a base de Streptococcus pyogenes está asociado con la aceleración de la maduración de las células dendríticas. Se ha establecido que la activación de las células dendríticas es causada por la interacción de TPR-9 con fragmentos de ADN de Streptococcus pyogenes . Al mismo tiempo, los dendrocitos comienzan a producir activamente interleucina-12 e interferón gamma, aumentan la expresión de antígenos (CD40, CD80, CD83, CD86), moléculas de adhesión celular (ICAM-1) e inducen la aparición de leucocitos citotóxicos con especificidad. actividad antitumoral. Así, los componentes de las células de Streptococcus pyogenes , activando las células dendríticas del cuerpo humano, estimulan la inmunidad anticancerígena específica [15] [16] [17] [18] [19] .
Es una glicoproteína que ha sido aislada de un extracto de Streptococcus pyogenes . Se secuenció el gen que codifica la proteína SAGP y se determinó su peso molecular: 140-150 kDa. Se encontró que esta proteína, al actuar directamente sobre el tumor, inhibe la actividad mitótica de las células tumorales y provoca su apoptosis. Estos efectos están mediados por las propiedades inmunomoduladoras de la proteína SAGP [20] [21] [22] .
Helena Coley ha sugerido que uno de los mecanismos que explican el efecto anticancerígeno de la vacuna Coli puede deberse a la estreptoquinasa. Esta enzima, producida por S.pyogenes, al interactuar con el plasminógeno proactivador en la sangre humana, forma plasmina, que activa el sistema de fibrinolisis rápida y disuelve las fibras de fibrina en los coágulos sanguíneos y trombos. Se ha establecido que el sistema de plasmina también tiene un efecto inhibidor sobre el crecimiento de ciertos tipos de tumores malignos. Se observó un aumento en la efectividad de la quimioterapia en combinación con estreptoquinasa, lo que aumenta la sensibilidad del tumor a las drogas.
Otro estudio in vitro estableció el efecto destructivo directo de las enzimas proteolíticas de Streptococcus pyogenes en 4 tipos de células de carcinoma humano. La principal actividad anticancerígena se encontró en la exotoxina B [23] .
Por lo tanto, podemos concluir que la vacuna Kolya, además de un efecto directo sobre el tumor, condujo a una poderosa estimulación de la inmunidad no específica, así como específica, contra el cáncer. Estos mecanismos requieren mayor estudio. Actualmente se están desarrollando activamente vacunas basadas en Streptococcus pyogenes . Entonces, en 2005, la compañía farmacéutica canadiense MBVax recreó la vacuna Kolya y se está probando. Además, durante mucho tiempo ha existido un análogo de la vacuna Coli: el fármaco japonés picibanil [24] [25] [26] .
La empresa biotecnológica canadiense MBVax Bioscience produce "fluidos Koli" para la investigación preclínica y clínica [27] [28] . Coley Pharmaceutical Group, una empresa privada, ha realizado ensayos clínicos utilizando algunos fragmentos de secuencias de ADN bacteriano que pueden ser responsables del efecto anticancerígeno de la vacuna de Coley. Esta empresa fue comprada por Pfizer en diciembre de 2008 [29] . Pfizer y Sanofi-Aventis están interesados en desarrollar una composición moderna de la "vacuna de William Coley" [30] .
Las ideas de William Coley se desarrollaron mucho en Japón, donde se creó una vacuna basada en el tipo no patógeno de Streptococcus pyogenes, la cepa Su (estreptococo beta-hemolítico del grupo A). Las principales conclusiones a las que llegaron los grupos de investigación japoneses en 1961-1980 fueron las siguientes. Las bacterias vivas Streptococcus pyogenes son mucho más efectivas para causar la regresión de varios tipos de tumores malignos y prevenir metástasis que las que mueren por tratamiento térmico. La actividad antitumoral directa es exclusiva de Streptococcus pyogenes y no se ha encontrado en otras bacterias Gram-positivas y Gram-negativas. La alta actividad anticancerígena de Streptococcus pyogenes no es el resultado de la acción de componentes individuales de las células bacterianas (pared celular, enzimas, etc.), sino que se manifiesta como un efecto total o sinérgico de todos los componentes. Los componentes individuales de Streptococcus pyogenes tienen propiedades antitumorales más débiles. Se desarrolló una cepa avirulenta (no patógena) de Su Streptococcus pyogenes que no difería en su actividad anticancerígena de la cepa materna virulenta [31] [32] .
Después de un largo período de ensayos preclínicos y clínicos, en 1975 el Ministerio de Salud de Japón aprobó el uso de un nuevo fármaco, OK-432 o picibanil, que consistía en células de la cepa Su de Streptococcus pyogenes , sometidas a un procesamiento especial. Durante el procesamiento, las bacterias pierden su capacidad de dividirse y sus toxinas se neutralizan. Hasta la fecha, el picibanil se ha utilizado con el mayor éxito en el tratamiento del linfangioma. Por lo tanto, la probabilidad de tratamiento exitoso del linfangioma de tipo macroquístico en niños es de hasta el 100%, tipo quístico simple - 90,9%, microquístico - 68% y cavernoso - 10%. Por lo tanto, en el tratamiento del linfangioma se ha propuesto picibanil como fármaco de primera línea. En 2003, se fundó la "Fundación Shuhei Ogita", que brinda asistencia en la adquisición del medicamento por parte de pacientes con linfangioma en todo el mundo [33] [34] .
Picibanil también se usa como adyuvante en la quimioterapia del cáncer. Picibanil en combinación con quimioterapia prolonga la expectativa de vida de pacientes con cáncer gástrico (casos postoperatorios) y pacientes con cáncer de pulmón en etapa temprana; reduce la efusión pleural y la ascitis en pacientes con cáncer de duodeno y cáncer de pulmón; así como cáncer de cuello y cabeza, cáncer de tiroides, que son resistentes a otro tipo de fármacos Los efectos secundarios en el tratamiento de picibanil pueden ser: fiebre, dolor, hinchazón y enrojecimiento, leucocitosis y trombocitosis. Esta vacuna tiene un complejo mecanismo de acción antitumoral. En primer lugar, actuando directamente, inhibe la síntesis de ARN y la actividad proliferativa de las células tumorales. En segundo lugar, la vacuna actúa indirectamente sobre el tumor, desencadenando cascadas de citocinas en el organismo. Entre ellos, se han identificado citocinas como la interleucina-8, el factor estimulante de colonias de granulocitos y el factor estimulante de colonias de granulocitos y macrófagos, que provocan la activación de las células hematopoyéticas de la médula ósea roja, lo que conduce a un aumento en el número de leucocitos y plaquetas. El mismo mecanismo es responsable del efecto radioprotector del picibanil y de la estimulación de la regeneración hepática. Un grupo de citocinas (interleucina-2, interleucina-12, interleucina-18, gamma-interferón) actúan sobre las células del sistema inmunitario, acelerando la maduración de las células dendríticas, aumentando la actividad de los asesinos naturales, el número de T-helper- 1 y macrófagos. Algunas de las citocinas (factor de necrosis tumoral, perforina e interferón gamma) actúan directamente sobre las células tumorales, induciendo su apoptosis o inhibiendo su actividad [35] [36] [37] .