Ensayos de liberación de citocinas: ¿hay calma tras la tormenta? | Publicación I de CRA

¿Qué es una tormenta de citocinas? 

El síndrome de liberación de citocinas (CRS), también conocido como tormenta de citocinas, es una respuesta inflamatoria sistémica causada por complicaciones derivadas de una enfermedad, una infección o un efecto adverso de una terapia biológica. Los síntomas clínicos de una tormenta de citocinas constituyen una liberación masiva de una potente combinación de citocinas proinflamatorias en el sistema circulatorio general, que puede producir daños graves en varios órganos, insuficiencia orgánica o, potencialmente, la muerte. Este es un efecto secundario inmunotoxicológico altamente indeseado en el desarrollo farmacológico.

Uno de los casos mejores documentados de CRS ligado a fármacos es el ensayo clínico de TGN1412 que se llevó a cabo en 2006. Esta terapia con anticuerpos monoclonales dirigida contra el receptor de CD28 se diseñó para tratar cánceres hematológicos y enfermedades autoinmunes. Durante las pruebas de seguridad preclínica, los hallazgos de los estudios no indicaron eventos adversos graves, incluso con dosis ~500 veces mayores a la dosis segura para ensayos clínicos. Estos hallazgos no se reflejaron en el ensayo clínico. Todos los sujetos a quienes se le administró TGN1412 sufrieron una reacción asociada a la infusión que provocó una tormenta de citocinas.  Como resultado, se confía menos en los modelos animales para identificar y destacar el potencial riesgo de dosificación con compuestos biológicos novedosos. El ensayo de TGN1412 no es un incidente aislado; otros productos terapéuticos reglamentarios aprobados como blinatumomab, trastuzumab, alemtuzumab, muromonab y células CAR-T también tienen índices documentados similares (pero menores) de CRS asociada a la infusión.


"Donde hay signos de activación celular, se deben llevar a cabo[GJ1] estudios in vitro para determinar si el producto terapéutico de prueba tiene el potencial de inducir toxicidades en el entorno clínico, independientemente de los hallazgos negativos de estudios toxicológicos preclínicos". - FDA


¿Qué son los ensayos de liberación de citocinas (CRA) y cómo funcionan?

Los ensayos de liberación de citocinas (CRA) son análisis in vitro que emplean células inmunológicas recolectadas de sujetos sanos. Los ensayos están diseñados para detectar si, cuando se les administra el producto terapéutico de prueba, la sangre total o las preparaciones de linfocitos aislados inducen una tormenta de citocinas. Las respuestas obtenidas se miden directamente frente a compuestos terapéuticos positivos o negativos con mecanismos de acción semejantes o conocidos.  Se recuperan muestras de líquido sobrenadante, que se almacenan luego de la incubación con el compuesto.  Para todos los formatos de ensayo, las citocinas evaluadas habitualmente (IL-2, IL-6, IL-10, IFNγ y TNFα) se analizan mediante tecnologías múltiples de ensayos para citocinas humanas. 

Existen cuatro metodologías principales para analizar el CRS in vitro: sangre total, células mononucleares de sangre periférica (PBMC), PBMC de alta densidad y cocultivo de células endoteliales circulantes de crecimiento tardío (BOEC) y PBMC. La tabla 1 detalla los sistemas de ensayos, el entrecruzamiento de dianas y la solución o fase de la presentación del producto terapéutico. Los diferentes sistemas de ensayos se describirán en mayor detalle en otra publicación del blog.

¿Cuándo son necesarios los CRA?

En el ejemplo de TGN1412, el producto biológico era un anticuerpo monoclonal; sin embargo, se debería someter a prueba a cualquier molécula pequeña o producto biológico que tenga el potencial de interactuar con el sistema inmunológico. Los productos dirigidos a receptores de membranas pueden suponer un riesgo concreto de favorecer la liberación de citocinas.

La inmunoterapia para el cáncer es un ámbito de desarrollo farmacológico cada vez más popular: muchos de los productos terapéuticos también están dirigidos a los receptores unidos a membranas que modulan la función inmunológica y, por lo tanto, también deberían someterse a pruebas a través de un CRA.

¿Qué recomiendan las pautas reglamentarias para los CRA?

Los reguladores han cuestionado el valor predictivo de las estrategias de pruebas preclínicas a la hora de analizar productos biológicos terapéuticos novedosos. Por lo tanto, efectuar CRA in vitro para eliminar los riesgos de productos biológicos terapéuticos se ha convertido en una medida reglamentaria.

De acuerdo con la guía Guidance for Industry, Immunogenicity Assessment for Therapeutic Protein Products de la FDA, "donde hay signos de activación celular, se deben llevar a cabo[GJ1‍} estudios in vitro para determinar si el producto terapéutico de prueba tiene el potencial de inducir toxicidades en el entorno clínico, independientemente de los hallazgos negativos de estudios toxicológicos preclínicos".

Covance ofrece opciones de ensayos de PBMC, sangre total (recubrimiento líquido y húmedo e inmovilización en seco) y PBMC de alta densidad como alternativa estándar y otros servicios in vitro para complementar planes de desarrollo clínico y no clínico.  

Lea el artículo sobre CRS, parte II - Cómo superar la situación: tipos diferentes de ensayos de liberación de citocinas.

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