5.6 Péptidos que imitan al ADN unidos a anticuerpos contra el ADNd
Desarrollar inhibidores específicos de anticuerpos patógenos contra el ADNd ha sido un reto. Sin embargo, dado que los péptidos pueden imitar la antigenicidad del ADN, es posible que puedan bloquear la unión de los anticuerpos anti-ADNds a los auto-antígenos al competir con el ADN por los sitios de unión. Por lo tanto, los péptidos imitadores del ADN podrían evitar la deposición de anticuerpos anti-ADNds en los riñones (y/o en otros órganos) y el consiguiente daño tisular. Se ha demostrado que varios péptidos presentan estas propiedades.
La hipótesis de que los epítopos peptídicos pueden imitar una estructura de ADN se demostró por primera vez mediante experimentos in vitro. El R4A es un anticuerpo murino antidsDNA del isotipo IgG2b que se deposita en los glomérulos del riñón e induce lesiones histológicas tras su administración in vivo.80 Utilizando bibliotecas de fagos de visualización de péptidos, se identificaron varios péptidos que reaccionaban específicamente con el R4A.81 Estos péptidos se unían preferentemente al R4A cuando se comparaban con dos anticuerpos estrechamente relacionados (95 y 52b3) generados por mutagénesis dirigida al sitio, pero que diferían significativamente del R4A original en cuanto a su potencial nefritógeno.80 Un apoyo adicional de que un péptido puede servir como un imitador molecular del ADN podría encontrarse en los estudios en los que la administración de la forma D del péptido específico R4A (DWEYS) protegió a los ratones de la deposición renal del anticuerpo R4A.80
Si los péptidos aislados mediante la tecnología de biblioteca de fagos pueden mostrar una actividad mimotópica (es decir, imitar la estructura del epítopo), provocarían una respuesta de anticuerpos similar a la estimulada por el epítopo original. Para determinar si los sustitutos del ADN peptídico pueden desencadenar respuestas autoinmunes antinucleares, se inmunizó a ratones BALB/c con el péptido DWEYSVWLSN en forma multimerizada. Sorprendentemente, unas 3 semanas después de su inmunización inicial, esta cepa de ratones originalmente no autoinmune comenzó a desarrollar títulos elevados de anticuerpos IgG antidsDNA.84 Los ratones inmunizados también produjeron anticuerpos contra otros autoantígenos y mostraron una deposición renal de IgG. De hecho, estos anticuerpos antidsDNA provocados por el péptido eran estructuralmente similares a los autoanticuerpos que aparecen espontáneamente en los ratones propensos al lupus.82 Por lo tanto, la inmunización con el péptido aislado por visualización de fagos puede estimular una respuesta patógena antidsDNA similar a la del lupus en ratones no autoinmunes. En un experimento similar, se obtuvieron tres anticuerpos monoclonales IgG2a antidsDNA de ratones propensos al lupus de la cepa NZB × NZW F1.83 Los péptidos seleccionados por estos anticuerpos podían unirse a los anticuerpos séricos de pacientes humanos con LES. Además, los ratones BALB/c inmunizados con estos péptidos mostraron un aumento de los anticuerpos IgG3 antidsDNA en el suero.83 Por lo tanto, además de contribuir a nuestra comprensión de la propagación de epítopos que se produce en el lupus, estos modelos de autoinmunidad inducida por péptidos también pueden ayudar a identificar posibles antígenos de bloqueo que podrían ser terapéuticos. Las inmunoterapias pasivas basadas en péptidos, en virtud de su enfoque en el bloqueo de la unión de los anticuerpos a los órganos diana y, por lo tanto, en la prevención de la lesión posterior (en lugar de mediante la inmunosupresión no específica que también interfiere con la inmunidad protectora), pueden estar surgiendo como un nuevo enfoque terapéutico en el tratamiento del lupus.
Se realizaron experimentos similares con autoanticuerpos del lupus humano.87 Se descubrió que las IgG policlonales humanas antidsDNA se unían específicamente a un péptido de 15 polímeros, ASPVTARVLWKASHV. ASPVTARVLWKASHV se unió a los anticuerpos anti-ADN en los ensayos ELISA y dot blot e inhibió la unión de los anticuerpos anti-ADN.87
Como se mencionó anteriormente, ALW es un péptido de 12 polímeros seleccionado por un panel de IgGs murinas anti-ADN (PL9-11 IgG1, IgG2a, IgG2b, e IgG3) que comparten regiones variables idénticas.41 La unión de las IgGs PL9-11 a antígenos como el ADN, la laminina, las células renales y los glomérulos de rata se redujo significativamente tras la preincubación con ALW. Además, mediante el barrido de alanina, confirmamos que la unión de ALW a los anticuerpos anti-ADN era específica de la secuencia de aminoácidos. Curiosamente, la unión de los sueros del lupus, tanto de modelos murinos como de pacientes humanos, al dsDNA y, lo que es más importante, a los antígenos glomerulares, fue significativamente inhibida por el péptido ALW. Los péptidos que imitan al ADN de los que se informó anteriormente fueron seleccionados por un solo isotipo o suero del lupus, mientras que el péptido ALW se une a los cuatro isotipos de IgG y debería entonces inhibir más ampliamente las respuestas de anticuerpos policlonales patógenos contra el ADN in vivo.41 El ALW es una molécula pequeña que puede disolverse fácilmente en H2O o en un tampón estándar (PBS) y también puede administrarse fácilmente por vía intravenosa. Además, es probable que el péptido ALW sea fisiológicamente estable; el ALW carece de residuos de metionina, cisteína y glutamina en su secuencia, que se cree que son responsables de la oxidación, la ciclización y la degradación de los péptidos, respectivamente.84 Además, el ALW tiene un valor pI relativamente neutro (7,38), que puede dar lugar a interacciones menos inespecíficas y no deseadas con otras moléculas.41 Por lo tanto, el péptido ALW y sus análogos son candidatos potenciales en el desarrollo de nuevos enfoques terapéuticos para tratar el LES. Además, nuestra hipótesis de trabajo es que puede ser necesaria una combinación de diferentes péptidos, seleccionados por enfoques dispares, ya que los autoanticuerpos patógenos presentes en el lupus son muy variables y de reactividad cruzada.41 Por último, a diferencia de los modelos de autoinmunidad inducida por péptidos descritos anteriormente, en los que el péptido se administra en un escenario inmunogénico (por vía subcutánea, con adyuvante), en un contexto terapéutico no se espera que los péptidos administrados por vía intravenosa sin adyuvante sean tan inmunogénicos. Dado que se espera que los péptidos en este último escenario tengan una baja toxicidad, un enfoque combinado podría aumentar la eficacia de la inhibición y mejorar el resultado clínico.
Evidentemente, se pueden aislar diferentes péptidos utilizando anticuerpos anti-dsDNA de diferente origen como «cebo». Aunque no hay mucha similitud en la estructura entre los péptidos ya identificados, un fenómeno interesante es que el residuo triptófano existe en posiciones similares tanto en los péptidos DWEYSVWLSN (seleccionados por el anticuerpo de ratón) como en los ALW (seleccionados por el anticuerpo humano). Lamentablemente, la comparación directa de la eficacia de bloqueo relativa de estos péptidos que imitan el ADN no sería reveladora debido a las diferencias de tamaño. El hecho de que se hayan aislado péptidos dispares en diferentes estudios puede explicarse por el hecho de que se hayan utilizado diferentes anticuerpos anti-ADN en el proceso de cribado. Por ejemplo, DWEYSVWLSN y ASPVTARVLWKASHV fueron seleccionados por un anticuerpo monoclonal IgG2b antiADN murino y por anticuerpos antiADN purificados a partir de sueros humanos de lupus, respectivamente.80,87 Por lo tanto, estos anticuerpos antiADN podrían mostrar un potencial de unión sesgado y seleccionar potencialmente diferentes péptidos que imitan al ADN. Además, el tipo y la complejidad de la biblioteca de fagos específica utilizada también puede afectar a los resultados del cribado de péptidos.41 No obstante, cada uno de estos péptidos puede unirse a subconjuntos específicos de antiADN, y es posible que se consiga una mejor respuesta terapéutica utilizando varios péptidos en combinación.