A terapia com células T projetadas com receptores de antígenos quiméricos, conhecidas como células CAR-T, tem revolucionado o tratamento de certas malignidades hematológicas, especialmente aquelas relacionadas às células B refratárias, porém as pesquisas estão avançando rápido com diversos outros alvos promissores. Estas células T modificadas geneticamente representam um avanço significativo na imunoterapia do câncer, oferecendo esperança para pacientes que esgotaram outras opções de tratamento. No entanto, a jornada para aperfeiçoar esta tecnologia está apenas começando.
Como funciona a terapia com células CAR-T
A base da terapia com células CAR-T reside na modificação genética das células T do próprio paciente para que estas expressem receptores de antígenos quiméricos (CARs). Estes CARs são proteínas sintéticas que combinam domínios de ligação a antígenos, geralmente derivados de anticorpos, com domínios de sinalização intracelular que ativam as células T. Quando reinfundidas no paciente, estas células CAR-T são capazes de reconhecer e destruir células cancerosas de maneira altamente específica.
A engenharia genética das células CAR-T é um processo altamente especializado e inovador que envolve várias etapas:
Primeiramente, os leucócitos gerais, também conhecidos como glóbulos brancos, onde contém também as células T, são coletadas do sangue do paciente através de um procedimento chamado leucaférese. Os leucócitos gerais são então levadas para um laboratório onde as células T são isoladas e purificadas dos leucócitos gerais, e em seguida, são modificadas para expressar receptores quiméricos de antígeno (CAR).
No laboratório, as células T são expostas a um vetor viral, frequentemente um lentivírus ou retrovírus, que transporta o gene codificador do receptor quimérico de antígeno (CAR). Esse gene é inserido no DNA das células T, fazendo com que elas expressem o receptor CAR em sua superfície.
Os CARs são receptores quiméricos, uma proteína fusionada modificada artificialmente, que reconhecem especificamente um ou mais antígenos. As células modificadas para expressar o CAR podem reconhecer diretamente o antígeno e, em seguida, desencadeiam a ativação da célula efetora, proliferação, secreção de citocinas e citotoxicidade contra células tumorais alvo que expressam o antígeno específico do CAR. O receptor CAR é um composto híbrido constituído por um domínio extracelular de ligação, que reconhece com especificidade o antígeno presente na superfície de células tumorais (geralmente superexpressão ou exclusivo de células tumorais). Esse domínio é geralmente é baseado em um fragmento variável de cadeia simples de um anticorpo monoclonal (scFv) e é fundido com domínios de sinalização intracelular. Essencialmente, o receptor CAR reprograma as células T para identificar e atacar as células tumorais.
Após a modificação genética, as células T são cultivadas em grandes quantidades no laboratório, multiplicando-se milhões de vezes para garantir uma resposta imunológica robusta.
Finalmente, as células CAR-T expandidas são infundidas de volta no paciente. No corpo do paciente, essas células geneticamente modificadas circulam pela corrente sanguínea, identificam as células cancerosas pelo antígeno específico que o receptor CAR foi projetado para reconhecer e, uma vez ligadas a essas células, desencadeiam uma resposta imunológica que resulta na destruição das células cancerosas.
Este tratamento representa uma abordagem personalizada e precisa para combater o câncer, utilizando a própria biologia do paciente reprogramada para atacar diretamente as células malignas.
A engenharia da célula CAR-T envolve os seguintes passos principais:
1.Coleta: Os leucócitos gerais, que incluem as células T do paciente, são coletadas por um procedimento chamado leucaférese;
2. Isolamento de células T: No laboratório as células T são isoladas e purificadas dos leucócitos gerais;
3. Modificação: As células T, então, são geneticamente modificadas para expressar receptores quiméricos de antígeno (CAR) que reconhecem antígenos específicos nas células cancerosas.
4. Expansão: as células modificadas são cultivadas para se multiplicarem, gerando milhões de células CAR-T.
5. Infusão: as células CAR-T são reinfundidas no paciente.
6. Ataque: no corpo, as células CAR-T identificam e destroem as células cancerosas.
Este tratamento oferece uma nova abordagem promissora para certos tipos de câncer, especialmente linfomas e leucemias.
Sucesso e desafios atuais
O sucesso inicial da terapia com células CAR-T no tratamento de malignidades de células B refratárias, como leucemias e linfomas, é notável. Atualmente, tendo grande foco de pesquisa para diversos tipos de cânceres sólidos. Pacientes que não respondiam a outras formas de tratamento têm experimentado remissões duradouras, destacando o potencial transformador desta abordagem.
No entanto, a eficácia e a segurança desta terapia ainda enfrentam desafios significativos, especialmente quando se considera a sua aplicação em tumores sólidos.
Os avanços recentes na engenharia genética das células CAR-T para o tratamento de tumores sólidos têm focado em superar os desafios únicos apresentados por esses tipos de câncer. Alguns dos principais progressos incluem:
1. Identificação de novos alvos: para que as células CAR-T sejam eficazes contra tumores sólidos, é crucial identificar antígenos específicos que estejam presentes nas células tumorais, mas não em células saudáveis. Pesquisadores têm trabalhado na descoberta de novos alvos moleculares específicos dos tumores sólidos, como mesotelina e GD2.
2. Melhoramento da penetração tumoral: tumores sólidos são mais difíceis de alcançar do que cânceres do sangue devido à barreira física do tecido tumoral e ao microambiente imune supressivo. Novas estratégias estão sendo desenvolvidas para melhorar a capacidade das células CAR-T de infiltrar e sobreviver no ambiente tumoral, incluindo modificações genéticas que aumentam a motilidade e a resistência das células CAR-T.
3. Modulação do microambiente tumoral: o microambiente dos tumores sólidos muitas vezes suprime a função imunológica. Para combater isso, os pesquisadores têm alterado geneticamente as células CAR-T para secretar citocinas e outros agentes que modulam o microambiente, tornando-o mais favorável à atividade das células T. Além disso, há o desenvolvimento de CAR-T que expressam receptores de quimiocinas que melhoram sua capacidade de migrar para o tumor.
4. Duas ou mais metas (CAR-T de segunda geração): as novas gerações de células CAR-T são projetadas para reconhecer múltiplos antígenos, o que reduz a possibilidade de escape tumoral, onde algumas células cancerosas perdem o antígeno alvo para evitar o ataque das CAR-T. Essa abordagem aumenta a precisão e a eficácia do tratamento.
5. Segurança e controle: para minimizar os efeitos colaterais e aumentar a segurança, novas técnicas foram desenvolvidas para controlar a atividade das células CAR-T após a infusão. Isso inclui a introdução de “interruptores de segurança” genéticos que permitem a eliminação das células CAR-T em caso de reações adversas graves.
6. Combinação com outras terapias: outra abordagem promissora é combinar a terapia CAR-T com outras formas de tratamento, como inibidores de checkpoint imunológico, quimioterapia ou radioterapia. Essas combinações podem ajudar a superar a resistência tumoral e melhorar a eficácia geral do tratamento.
Esses avanços estão tornando a terapia CAR-T uma opção viável e cada vez mais eficaz para o tratamento de tumores sólidos, oferecendo novas esperanças para pacientes com cânceres que tradicionalmente têm menos opções de tratamento eficazes.
Referências:
Shivani Srivastava; Stanley R. Riddell. Engineering CAR-T cells: Design concepts. Disponível em https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/26169254/. Acessado em 23 de maio de 2024.
Keisuke Watanabe, Hiroyoshi Nishikawa. Engineering strategies for broad application of TCR-T- and CAR-T-cell therapies. Publicado em 10 de agosto de 2021. Disponível em https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/34374779/. Acessado 23 de maio de 2024.
