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Ultrassom pode ativar remotamente células imunológicas para atacar tumores em camundongos, sem efeitos colaterais tóxicos
Bioengenheiros da Universidade da Califórnia em San Diego (UC San Diego), nos Estados Unidos, desenvolveram uma imunoterapia contra o câncer que emparelha o ultrassom com células imunes para destruir tumores malignos enquanto preserva o tecido normal.
A nova terapia experimental diminuiu significativamente o crescimento de tumores cancerosos sólidos em camundongos.
A equipe, liderada pelos laboratórios do Dr. Peter Yingxiao Wang e do Dr. Shu Chien, professores de bioengenharia da UC San Diego, detalhou seu trabalho em um artigo publicado na revista científica Nature Biomedical Engineering.
O estudo aborda um problema antigo no campo da imunoterapia contra o câncer: como tornar a terapia com células T do receptor do antígeno quimérico (CAR) – CAR T – segura e eficaz no tratamento de tumores sólidos.
A terapia com células CAR T é uma nova abordagem promissora para tratar o câncer. Envolve a coleta de células T de um paciente e engenharia genética para expressar receptores especiais, chamados CAR, em sua superfície que reconhecem antígenos específicos nas células cancerosas. As células CAR T resultantes são então infundidas de volta no paciente para encontrar e atacar as células que possuem os antígenos cancerígenos em sua superfície.
Esta terapia tem funcionado bem para o tratamento de alguns cânceres do sangue e linfoma, mas não contra tumores sólidos. Isso ocorre porque muitos dos antígenos-alvo nesses tumores também são expressos em tecidos e órgãos normais. Isso pode causar efeitos colaterais tóxicos que podem matar células – esses efeitos são conhecidos como toxicidade no alvo e fora do tumor.
“As células CAR T são tão potentes que também podem atacar tecidos normais que expressam os antígenos alvo em níveis baixos”, disse a Dra. Yiqian (Shirley) Wu, primeira autora do artigo e pós-doutoranda no laboratório do Dr. Peter Wang. “O problema com as células CAR T padrão é que elas estão sempre ativas – elas estão sempre expressando a proteína CAR, então você não pode controlar sua ativação”, explicou a Dra. Wu.
Para combater esse problema, a equipe trabalhou com células CAR T padrão e as reprojetou para que expressassem a proteína CAR apenas quando a energia do ultrassom fosse aplicada. Isso permitiu aos pesquisadores escolher onde e quando os genes das células CAR T são ativados.
“Usamos ultrassom para controlar com sucesso células CAR T diretamente in vivo para imunoterapia contra o câncer”, disse o Dr. Wang, que é membro do corpo docente do Instituto de Engenharia em Medicina e do Centro de NanoImunoEngenharia da UC San Diego. “O que é empolgante sobre o uso do ultrassom é que ele pode penetrar dezenas de centímetros sob a pele, então esse tipo de terapia tem o potencial de tratar tumores de forma não invasiva que estejam profundos no corpo”, destacou o Dr.Wang,
A abordagem da equipe envolve a injeção de células CAR T reprojetadas em tumores em camundongos e, em seguida, o posicionamento de um pequeno transdutor de ultrassom em uma área da pele que está no topo do tumor, para ativar as células CAR T. O transdutor usa o que é chamado de feixes de ultrassom focalizados para focar ou concentrar pulsos curtos de energia de ultrassom no tumor. Isso faz com que o tumor aqueça moderadamente – neste caso, a uma temperatura de 43 oC, sem afetar o tecido circundante. As células CAR T neste estudo são equipadas com um gene que produz a proteína CAR apenas quando exposto ao calor. Como resultado, as células CAR T ligam apenas onde o ultrassom é aplicado.
Os pesquisadores testaram suas células CAR T contra células CAR T padrão. Em camundongos que foram tratados com as novas células CAR T, apenas os tumores que foram expostos ao ultrassom foram atacados, enquanto outros tecidos do corpo ficaram isolados. Mas em camundongos que foram tratados com células CAR T padrão, todos os tumores e tecidos que expressam o antígeno alvo foram atacados.
“Isso mostra que nossa terapia com células CAR T não é apenas eficaz, mas também mais segura. Tem efeitos colaterais mínimos no alvo e fora do tumor”, concluiu a Dra. Yiqian Wu.
O trabalho ainda está nos estágios iniciais. A equipe realizará mais testes pré-clínicos e estudos de toxicidade antes de chegar aos estudos clínicos.
Acesse o resumo do artigo científico (em inglês).
Acesse a notícia completa na página da Universidade da Califórnia em San Diego (em inglês).
Fonte: Liezel Labios, Universidade da Califórnia em San Diego.
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