Resistencia concomitante antitumoral: un posible mecanismo de control de las metástasis / 1 CONCOMITANT TUMOR RESISTANCE: A POSIBLE CONTROL MECHANISM OF THE GROWTH OF METASTASES

RESUMEN

La Resistencia Concomitante Antitumoral (RC) es el fenómeno según el cual un individuo portador de un tumor inhibe o retarda el crecimiento de implantes tumorales secundarios. Este fenómeno ha sido descripto en animales y en seres humanos y puede ser inducido tanto por tumores inmunogénicos como no-inmunogénicos. El estudio de la RC puede darnos indicios sobre mecanismos de control de las metástasis desde que las metástasis son, de hecho, implantes secundarios naturales desarrollados espontáneamente durante el crecimiento de un tumor primario. En este sentido la experiencia clínica y numerosos datos experimentales han revelado que la extirpación quirúrgica de un tumor puede ser seguida por una abrupta aceleración del crecimiento metastásico sugiriendo que, bajo ciertas circunstancias, un tumor puede ejercer un control inhibitorio sobre sus propias metástasis. En nuestro laboratorio hemos estudiado la RC asociada al crecimiento de numerosos tumores de ratón de diferente origen, tipo histológico e inmunogenicidad. Nuestros resultados demostraron que durante el crecimiento de un tumor primario se generan dos eventos temporalmente separados de RC. El primer evento es producido sólo por tumores inmunogénicos de pequeño tamaño (<500 mm3 ), es específico de tumor y es producido por mecanismos inmunológicos dependientes del timo. Por otro lado, el segundo evento de RC es inducido tanto por tumores inmunogénicos como no-inmunogénicos de gran tamaño (≥ 2000 mm3 ), no es específico de tumor, es timo independiente y correlaciona con la presencia de un factor sérico de bajo peso molecular que demostró tener capacidad para inhibir la proliferación de células tumorales tanto in vitro como in vivo. Cuando esta actividad antitumoral no estaba presente en el suero ­en nuestros modelos, los dos únicos casos estuvieron asociados a tumores altamente metastásicos­ el segundo evento de RC no se producía. Estos resultados sugieren una correlación directa entre la actividad sérica antitumoral, el segundo evento de RC y la capacidad para restringir el crecimiento metastásico.Aunque el primer evento de RC es producido, como dijimos arriba, por una respuesta inmunológica convencional mediada por células T, la naturaleza química del factor sérico asociado a la más universal manifestación de la RC (esto es, el segundo evento de RC), permaneció siendo un enigma por muchos años. En un trabajo reciente, identificamos ese factor sérico antitumoral como una mezcla de metatirosina y orto-tirosina, dos isómeros de tirosina que no están presentes en proteínas normales. Ambos isómeros fueron capaces de inhibir el crecimiento de diferentes tumores murinos que generan RC y restringieron el crecimiento de metástasis establecidas producidas por tumores que no generan RC pero son sensibles a la RC generada por otros tumores. A su vez, y tan significativo como lo anterior, estos efectos antitumorales se lograron sin ningún efecto colateral indeseado Una comprensión más profunda de los mecanismos moleculares asociados con el efecto antitumoral de estos isómeros de tirosina podría, eventualmente, ayudar a desarrollar métodos nuevos y menos tóxicos para combatir las enfermedades malignas; en particular para limitar el crecimiento acelerado de las metástasis después de la extirpación quirúrgica del tumor primario o después del padecimiento de traumas o estresores que pudieran ­despertar­ metástasis de su estado de ­tumor dormido­.

ABSTRACT

Concomitant tumor resistance (CR) is a phenomenon in which a tumor-bearing host is resistant to the growth of secondary tumor implants. This phenomenon has been described in human and animal systems and it can be generated by both immunogenic and non-immunogenic tumors. The relevance of CR to the mechanisms of metastases control has been highlighted by numerous observations showing that the removal of human and murine tumors may be followed by an abrupt increase in metastatic growth, suggesting that, upon certain circumstances, a primary tumor exerts a controlling action on its metastases which could be considered as secondary tumor implants developed spontaneously during the primary tumor growth. In our laboratory we have studied the CR induced by many murine tumors widely different in origin, histologic type and immunogenicity. Our results support the idea that during the primary tumor growth, there exist two temporally separate events of CR the first one was exhibited only by small (<500 mm3 ) immunogenic tumors, it was tumor-specific and mediated by classical T-dependent immunological mechanisms. The second event was induced by both im munogenic and nonimmunogenic large (≥ 2000 mm3 ) tumors; it was non-tumor specific, thymus independent and correlated with the presence of a serum factor of low molecular weight that inhibited the in vitro and in vivo proliferation of tumor cells. When this anti-tumor serum activity was absent ­ in our hands, the only two cases were associated with highly metastatic tumors ­ the second event of CR did not exist, suggesting a direct correlation between the anti-tumor serum activity, the second event of CR and the ability to restrain metastatic growth. Although the mechanism associated with the first event of CR has, as said above, been elucidated as T cell­dependent, the molecular nature of the antitumor serum factor(s), which is at the root of the most universal manifestation of CR (that is, the second event of CR), remained an enigma for many years. In a recently published paper, we identified that antitumor serum factor(s) as a mixture of meta-tyrosine and ortho-tyrosine, two isomers of tyrosine that are not present in normal proteins. Both meta- and ortho-tyrosine inhibited the growth of different murine models of cancer that generate CR and could also block established spontaneous metastases produced by other murine models that do not generate CR but are very sensitive to the CR induced by other tumors. In addition, and most importantly, these anti-tumor effects were achieved without any collateral damage to the organism. A more profound understanding of the molecular mechanisms associated with the anti-tumor effects mediated by meta- and ortho-tyrosine could contribute to develop new and more harmless means to manage malignant diseases, especially by limiting the development of metastases that arise after resection of primary tumors or after other stressors that may promote the escape of metastases from dormancy.