Cuatro décadas de oncoinmunología experimental / Four decades of experimental oncoimmunology

En nuestro laboratorio, trabajando principalmente con ratones endocriados en un bioterio propio y adaptándonos a los sucesivos descubrimientos en cáncer experimental, se fueron añadiendo distintos subtemas, los cuales fueron surgiendo de los resultados obtenidos. Así fue que empezando con la inducción de leucemia en ratones por diversos procedimientos en vista a descubrir un virus leucemogénico humano, se llegó a estudiar el crecimiento tumoral y la relación tumor-huésped con especial énfasis en la resistencia concomitante. La comparación con la relación materno-fetal llevó al estudio de la tolerancia inmunológica en el recién nacido y de la inmunorregulación como base de la ontogenia del sistema inmune. Se contemplaron luego las alteraciones inmunológicas provocadas por estimulaciones antigénicas crónicas tanto en la madre como en el recién nacido, con el afán de encontrar una explicación al pico de leucemia observado en niños de poca edad. Estudiando los superantígenos asociados al MMTV (murine mammary tumor virus) se detectó una variante viral con deleción de determinados antígenos Vß del receptor T y fuerte inducción de tumores de mama en multipreñadas. Por otro lado, y por serendipismo, se descubrió que en ratones los progestágenos inducen cáncer de mama, dando origen a un modelo experimental que permite comparar el crecimiento neoplásico hormono-dependiente con el hormono-independiente o autónomo. De esta manera, después de tantos años, se reencuentran los subtemas tumorales y virales con los inmunológicos.

Mouse mammary tumor virus (MMTV), a retrovirus that exploits the immune system. Genetics of susceptibility to MMTV infection

All animals, including humans, show differential susceptibility to infection with viruses. Study of the genetics of susceptibility or resistance to specific pathogens is most easily studied in inbred mice. We have been using mouse mammary tumor virus (MMTV), a retrovirus that causes mammary tumors in mice, to study virus/host interactions. These studies have focused on understanding the mechanisms that determine genetic susceptibility to MMTV-induced mammary tumors, the regulation of virus gene expression in vivo and how the virus is transmitted between different cell types. We have found that some endogenous MMTVs are only expressed in lymphoid tissue and that a single base pair change in the long terminal repeat of MMTV determines whether the virus is expressed in mammary gland. This expression in lymphoid cells is necessary for the infectious cycle of MMTV, and both T and B cells express and shed MMTV. Infected lymphocytes are required not only for the initial introduction of MMTV to the mammary gland, but also for virus spread at later times. Without this virus spread, mammary tumorigenesis is dramatically reduced. Mammary tumor incidence is also affected by the genetic background of the mouse and at least one gene that affects infection of both lymphocytes and mammary cells has not yet been identified. The results obtained from these studies will greatly increase our understanding of the genetic mechanisms that viruses use to infect their hosts and how genetic resistance to such viruses in the hosts occurs.

Mouse mammary tumor virus (MMTV), a retrovirus that exploits the immune system. Genetics of susceptibility to MMTV infection

All animals, including humans, show differential susceptibility to infection with viruses. Study of the genetics of susceptibility or resistance to specific pathogens is most easily studied in inbred mice. We have been using mouse mammary tumor virus (MMTV), a retrovirus that causes mammary tumors in mice, to study virus/host interactions. These studies have focused on understanding the mechanisms that determine genetic susceptibility to MMTV-induced mammary tumors, the regulation of virus gene expression in vivo and how the virus is transmitted between different cell types. We have found that some endogenous MMTVs are only expressed in lymphoid tissue and that a single base pair change in the long terminal repeat of MMTV determines whether the virus is expressed in mammary gland. This expression in lymphoid cells is necessary for the infectious cycle of MMTV, and both T and B cells express and shed MMTV. Infected lymphocytes are required not only for the initial introduction of MMTV to the mammary gland, but also for virus spread at later times. Without this virus spread, mammary tumorigenesis is dramatically reduced. Mammary tumor incidence is also affected by the genetic background of the mouse and at least one gene that affects infection of both lymphocytes and mammary cells has not yet been identified. The results obtained from these studies will greatly increase our understanding of the genetic mechanisms that viruses use to infect their hosts and how genetic resistance to such viruses in the hosts occurs.

Mecanismos coevolutivos entre los retrovirus y sus huespedes: el modelo del tumor mamario murino / Coevolutive mechanisms between retroviruses and their hosts: the murine mammary tumor model

El virus del tumor mamario murino (MMTV) se considera actualmente un modelo de interés para investigar los mecanismos co-evolutivos entre los retrovirus y sus huéspedes. El MMTV es un retrovirus de tipo B que se transmite a través de la leche e induce adenocarcinomas mamarios por activación insercional de proto-oncogenes celulares. Existen também formas endógenas de estos virus integrados permanetemente en el genoma del ratón. Estos provirus se consideran el resultado de la infección de células de la línea germinal ocurridas en los últimos 4 a 5 millones de años. El marco de lectura abierto presente en el LTR 3'de los virus integrados codifica para un superantígeno (SAg) que es capaz de estimular una gran proporción de células T que comparaten la región variable de la cadena beta del TCR. La expresión de este SAg es crítica para el ciclo de vida del virus. Cuando un MMTV exógeno infecta al huésped, las células B resultan infectadas tempranamente y expresan el SAg viral. Las células T reactivas al SAg son reclutadas para responder al mismo y, como consecuencia, tanto las células T reactivas como los linfocitos B infectados se activan y comienzan a proliferar. Este hecho facilita la integración del MMTV y el incremento del número de linfocitos infectados, dando lugar a un importante aumento en la carga viral. Los linfocitos transfieren los virus a la glándula mamaria en la cual, bajo la influencia de hormonas esteroideas, se produce una gran amplificación de la carga viral. Se ha hipotetizado que la presencia de provirus Mtv endómenos conferiría una ventaja selectiva a la problación murina, ya que al inducir la deleción clonal temprana de las células T reactivas a los mismos, protegería al huésped de la infección con un virus exógeno que codifique para un SAg con reactividad cruzada. Sin embargo, resultados recientes discutidos en este trabajo sugieren que los provirus Mtv pueden resultar desventajosos para la población murina ya que son capaces de recombinar con variantes exógenas, dando lugar a partículas virales altamente tumorigénicas. Estos resultados se discuten en relación a trabajos recientes que sugieren la participación de secuencias virales altamente homólogas a los virus MMTV en la carcinogénesis mamaria humana.

Retrovirus-host interactions. The mouse mammary tumor virus model

Mouse mammary tumor virus (MMTV) is a retrovirus which can induce mammary carcinomas in mice late in life by activation of proto-oncogenes after integration in their vicinity. Surprisingly, it requires a functional immune system to achieve efficient infection of the mammary gland. This requirement became clear when it was discovered that it has developed strategies to exploit the immune response. Instead of escaping immune detection, it induces a vigorous polyclonal T-B interaction which is required to induce a chronic infection. This is achieved by activating and then infecting antigen presenting cells (B cells), expressing a superantigen on their cell surface and triggering unlimited help by the large number of superantigen-specific T cells. The end result of this strong T-B interaction is the proliferation and differentiation of the infected B cells leading to their long term survival.

Superantigenos e infecciones retrovirales: aumento de la tumorigenicidad mamaria por recombinacion entre virus MMTV exogenos y endogenos / Superantigens and retroviral infections: increase of mammary tumorigenicity due to recombination between exogenous and endogenous MMTV viruses

En este trabajo se describen los efectos biológicos de nuevas variantes virales de MMTV exógenos. Una de ellas denominada BALB14 está presente en la cepa BALB/c e induce un bajo porcentaje de adecarcinomas mamarios. Otra de ellas, (MMTV-7) se originó por recombinación entre BALB14 y transcriptos derivados del provirus endógeno Mtv-7. El desarrollo de una línea de ratones BALB/c infectada con ambas variantes virales a través del amamantamiento con una nodriza F1 (BABL/cxAKR) en la que surge el MMTV-7, permitió demonstrar que el virus recombinante - que expressa el SAg del provirus endógeno - es amplificado en los huéspedes BALB/c y resulta en ellos altamente tumorigénico. Se discute el rol de la adquisición de superantígenos estimulatorios en la amplificación del virus recombinante. Los resultados obtenidos permiten hipotetizar que la presencia en el genoma del ratón de provirus endógenos no productivos - considerada hasta ahora como protectora frente a la infección con virus MMTV exógenos - oferecía además ventajas selectivas para el virus al aumentar su variabilidad poblacional, permitiendo así la ampliación del rango de huéspedes susceptibles y la expanción de variantes con alta patogenicidad.

A maternally-inherited alteration in the T cell repertoire of balb/c mice

Se ha demostrado que los virus exógenos del tumor mamario murino (MMTV) transmitidos por leche, inducen la expresión de diferentes superantígenos en los huéspedes infectados. Cada uno de estos superantígenos es capaz de inducir la deleción clonal progresiva de las células T portadoras de determinados elementos Vß de su receptor (TCR). En este trabajo se describe la existencia de una alteración en el repertorio T de los ratones BALB/c de una colonia. Dicha alteración, transmitida por vía materna, involucra la deleción de las células T CD4+ que expresan las cadenas Vß2 y Vß14 del TCR y correlaciona con una alta incidencia de tumores de mama. Estos resultados indican la transmisión materna de un superantígeno(s), probablemente asociado a la presencia de virus MMTV en la leche