Genomic instability, origin and evolution of cancer, and personalized immunotherapy

Abstract

Cancer is a set of related diseases of genetic origin characterised by a high genetic and/or antigenic variability. Identification of tumour-specific antigens is an attractive strategy employed in current personalised immunotherapies against cancer. Neoepitope-based vaccines have proved the efficacy of tumour-specific antigens in clinical trials. Nevertheless, those vaccines have not efficiently considered the whole repertoire of neoepitopes, as a result of the different cellular processes occurring in tumour cells. In fact, the constantly changing dynamics of the neoepitopes profile haven't been addressed correctly. In this work, different cellular processes are described that generate the tumour-specific antigen repertoire, beyond non-synonym DNA mutations. Furthermore, it is also described the strategy of Variable Epitope Libraries as an alternative immunotherapy which effectively includes variability over time of neoepitopes from both antigenically variable pathogens and cancer.

Resumen

El cáncer es un conjunto de enfermedades relacionadas de origen genético que se caracterizan por una alta variabilidad genética y/o antigénica. La identificación de los antígenos específicos del tumor es una estrategia atractiva para el empleo de estos en las inmunoterapias personalizadas actuales contra el cáncer. Las vacunas de neoepítopos han probado en ensayos clínicos la eficacia de los antígenos específicos del tumor. Sin embargo, estas vacunas no han contemplado eficientemente todo el repertorio de los neoepítopos, que se generan mediante diversos procesos celulares, presentes en las células tumorales. Tampoco han abordado de manera correcta la dinámica en constante cambio del perfil de los neoepítopos. En este trabajo se describen los diferentes procesos celulares que conllevan a la generación del repertorio de los antígenos específicos del tumor, más allá de las mutaciones no sinónimas en el ADN. También se describe la estrategia de las Bibliotecas de Epítopos Variables como una inmunoterapia alternativa que incluye eficazmente la variabilidad en el tiempo de los neoepítopos de los patógenos antigénicamente variables y del cáncer.