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Durante vários anos, os investigadores têm utilizado com sucesso células T do receptor de antigénio quimérico (CAR) para atingir antigénios específicos encontrados nas células sanguíneas como cura para pacientes com leucemia e linfoma. Mas os tumores sólidos, como os cancros da mama e do cólon, revelaram-se mais difíceis de detectar. Os tumores sólidos contêm uma mistura de células que apresentam diferentes antígenos em sua superfície – muitas vezes compartilhados com células saudáveis do corpo. Assim, a identificação de um alvo consistente e seguro impediu o sucesso da maior parte da terapia com células CAR-T para tumores sólidos na primeira fase de desenvolvimento.
Abordagem inovadora para combater o câncer
Biólogos sintéticos da Columbia Engineering relatam hoje uma nova abordagem para atacar tumores. Eles desenvolveram bactérias colonizadoras de tumores (probióticos) para produzir alvos sintéticos em tumores que direcionam as células CAR-T para destruir as células cancerosas recém-destacadas.
“Nossa plataforma probiótica permite que as células CAR-T ataquem uma ampla gama de tipos de tumores”, disse Tal Danino, professor associado de engenharia biomédica, que liderou o estudo publicado hoje pela Ciência. “As terapias CAR-T tradicionais baseiam-se no direcionamento de antígenos tumorais naturais. Este é o primeiro exemplo de emparelhamento de células T modificadas com bactérias projetadas para fornecer antígenos sintéticos de forma segura, sistêmica e eficaz a tumores sólidos. Isso poderia ter um impacto significativo no tratamento de muitos tipos de câncer.”
Pintando alvos em tumores sólidos
O laboratório de Danino criou essencialmente uma célula CAR-T universal que ataca um antígeno universal, programando as bactérias que procuram tumores para pintar tumores sólidos com um marcador sintético que as células CAR-T podem reconhecer. Os investigadores esperam que, com mais refinamentos, esta plataforma permita o tratamento de qualquer tipo de tumor sólido sem a necessidade de identificar um antigénio tumoral específico – contornando assim a necessidade de gerar um produto de células CAR-T personalizado para cada tipo de cancro e cada paciente.
Engenharia de “medicamentos vivos”
Esta plataforma de células CAR-T guiadas por probióticos (ProCAR) é a primeira vez que os cientistas não apenas combinaram com sucesso probióticos projetados com células CAR-T, mas também demonstraram a primeira evidência de CARs respondendo a antígenos sintéticos produzidos diretamente dentro do tumor.
“Combinar as vantagens das bactérias que direcionam tumores e das células CAR-T fornece uma nova estratégia para o reconhecimento de tumores, e isso constrói a base para comunidades projetadas de terapias vivas”, disse a co-autora principal do estudo Rosa Vincent, uma estudante de doutorado que trabalha em Laboratório de Danino. “Optamos por colmatar as limitações individuais destas duas terapias celulares, combinando as melhores características de cada uma – utilizando bactérias para posicionar os alvos e células T para destruir as células malignas”.
Plataforma segura e eficaz
A plataforma provou ser segura e eficaz em vários modelos de câncer humano e de camundongos, tanto em camundongos imunocomprometidos quanto em camundongos imunossalubres. Na verdade, o estudo mostra que as células T humanas, em particular, beneficiam tanto da presença de bactérias imunoestimulantes dentro do tumor que as suas funções de eliminação de tumores são ainda mais reforçadas.
“No geral, nossa plataforma ProCAR representa uma nova estratégia para aumentar a eficácia da terapia com células CAR-T em tumores sólidos”, disse Danino, que também é afiliado ao Herbert Irving Comprehensive Cancer Center e ao Data Science Institute. “Embora ainda estejamos na fase de investigação, isso poderá abrir novos caminhos para a terapia do cancro”.
Próximas etapas em uma colaboração contínua
Este trabalho foi realizado como parte de uma colaboração contínua com o laboratório de Nicholas Arpaia, professor assistente de microbiologia e imunologia no Vagelos College of Physicians and Surgeons de Columbia. A equipe já desenvolveu bactérias que fornecem cargas úteis de imunoterapia juntas. Os investigadores continuam a aperfeiçoar o seu trabalho e esperam iniciar ensaios clínicos para avaliar completamente a segurança e eficácia da plataforma em pacientes humanos.
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