GL261-luc: un modelo para inmunoterapia y terapia de radiación

El glioblastoma multiforme (GBM) es el tipo más agresivo de cáncer de cerebro. Los tumores GBM pueden crecer dentro de un microentorno de tumor relativamente inmunosupresor y en un sistema nervioso central relativamente inmuno-privilegiado. Para los pacientes con diagnóstico de GBM, el pronóstico sigue siendo malo con las terapias convencionales que incluyen radioterapia, quimioterapia y cirugía.

Los medicamentos de inmunoterapia ofrecen un enfoque alternativo para el tratamiento, y su objetivo es reforzar el sistema inmunológico para erradicar la enfermedad. En el pasado, el uso de terapias de anticuerpos era limitado en los casos de GBM debido a la obstrucción que causa la barrera hematoencefálica que impedía la administración de la terapia. Sin embargo, la investigación en medicamentos de inmuno-oncología podría superar esta limitación ya que podría solo ser necesario que las células inmunes atraviesen la barrera hematoencefálica. Las pruebas preclínicas de esta clase de medicamentos exigen el uso de un juego singular de modelos preclínicos con ratones inmunocompetentes y la colocación ortotópica de las células tumorales dentro del cerebro. We have been utilizing orthotopic GBM models for more than 12 years.

El GL261 es el modelo de glioma murino singeneico de uso más frecuente. Capitalizamos nuestras capacidades de imagenología de vanguardia para poder seguir analizando la farmacología de este modelo a través del uso de una línea celular GL261 que expresa luciferasa (GL261-luc2, Caliper Life Sciences). Esto permite la visualización longitudinal in vivo del crecimiento tumoral y la respuesta al tratamiento dentro del cerebro a través de imagenología por bioluminiscencia (BLI). 

At Labcorp, we have acquired Xstrahl’s Small Animal Radiation Research Platform (SARRP) allowing for focal beam irradiation of the brain, sparing the rest of the mouse, including secondary lymphoid organs critical for mounting an immune response.

Fig. 1: GL261-luc ortotópico: señal de BLI a lo largo del tiempo en el cerebro

Hemos utilizado el modelo GL261-luc para probar la radiación focal con y sin el anticuerpo inhibidor del punto de control inmune, anti-PD-1. Como primer paso probamos dos dosis individuales de irradiación focalizada para determinar cuál es la dosis óptima para estudios de combinación. Observamos que una dosis única de 15Gy resultó en reducciones sustanciales de la señal total de BLI (figura 1, línea roja) y resultó curativa en este modelo (el tumor desapareció en el 100% de los ratones 60 días después del implante). Una dosis única de 10Gy resultó en una estasis tumoral moderada, seguida de una hipertrofia tumoral (figura 1, línea azul), y fue solo moderadamente activa con una tasa de sobrevida del 25% al día 42 del estudio. Por consiguiente, en el siguiente estudio utilizamos una dosis única de 10Gy con y sin el anticuerpo anti-PD-1 a 10mg/kg y monitoreamos la evolución de la enfermedad y los beneficios terapéuticos del BLI.

La figura 2 ilustra el seguimiento de BLI en una muestra representativa de ratones de cada grupo. Se cuantificó y representó geográficamente la media del grupo de cada uno (figura 3). Además, se calculó el nivel total de sobrevida en los puntos de referencia de morbilidad y mortalidad (figura 4). La suma de los datos demuestra algún beneficio adicional de la irradiación focal o del anticuerpo anti-PD-1 solo, y mejoró la actividad antitumoral de la combinación de ambas terapias (sobrevida del 100% durante más de 60 días).

Fig. 3: GL261-luc ortotópico: señal de BLI a lo largo del tiempo en el cerebro

El cuidado y uso de animales se ejecutó de conformidad con las normativas de bienestar animal en un centro acreditado por la AAALAC con revisión y aprobación de protocolo del IACUC.