Modelación matemática del papel de la IL-2 en la dinámica de las células T: estudio del efecto de tratamientos moduladores de la IL-2

Abstract

Los resultados publicados en la literatura revelan efectos contradictorios, obtenidos al aplicar tratamientos de modulación de la IL-2 en experimentos pre-clínicos y en la clínica. Los mismos muestran como la misma terapia es capaz de promover indistintamente inmunidad o tolerancia, al expandir diferentes poblaciones de células T. En el trabajo que aquí se presenta, se explica esta complejidad en la respuesta a partir del papel dual de la IL-2 en la dinámica de las células T. En este sentido, se conoce que esta citosina es usada tanto para la proliferación y supervivencia tanto de las células T Efectoras CD4+CD25- y CD8+ de Memoria, que median la respuesta inmune, como por las células T Reguladoras Naturales CD4+CD25+Foxp3+ encargadas de inhibir esta respuesta. Para abordar teóricamente esta problemática, se presenta un modelo matemático que describe la dinámica de interacción de la IL-2 con las células T, basado en las evidencias experimentales de la literatura. Utilizando este modelo, se simula el efecto de diferentes terapias moduladoras de IL-2: inyección de IL-2, disminución de la señal por IL-2 usando AcMs anti-IL-2, inyección de inmunocomplejos de IL-2 y AcMs anti-IL-2, e inyección de muteínas de IL-2. Se estudian además las condiciones cualitativas y cuantitativas de dosis y esquema de tratamiento en el cual estas terapias son capaces de potenciar inmunidad o tolerancia. Los resultados obtenidos brindan explicaciones racionales a resultados existentes en pre-clínica y clínica, y proponen nuevos esquemas para optimizar la aplicación futura de estos tratamientos. Por último, se predice que la aplicación de un tratamiento novedoso, utilizando una muteína de IL-2 que tenga una capacidad reducida por unirse a la cadena α del IL-2R, resulta efectiva para inducir inmunidad en un sistema inicialmente tolerante, por ejemplo en escenarios tumorales. Recientemente, esta predicción del modelo se evaluó en experimentos llevados a cabo por nuestro grupo en el CIM, donde se comprobó la eficacia in vivo de esta muteína como terapia anti-tumoral.