O câncer de mama é resistente a imunoterapias; portanto, bioengenheiros e oncologistas buscam desenvolver uma série de estratégias terapêuticas para superar esse desafio. Em um novo relatório na Science Advances, Kerui Wu e colegas dos departamentos de biologia do câncer, biologia de tradução e cirurgia de mama nos EUA e na China desenvolveram imunoterapia ativa para criar nanovesículas inteligentes para tratamento personalizado. A equipe de pesquisa conseguiu isso ancorando a proteína bioativa interleucina-2 ligada à membrana (IL2; produzida por um tipo de linfócito T) para manter fatores coestimulatórios de enriquecimento e promoção de células T em pequenas superfícies de vesículas extracelulares derivadas de células dendríticas.
As nanovesículas exibiram antígenos ligados ao complexo de hiscompatibilidade principal de células imunes dendríticas. Após a administração, eles viram como o IL2 ligado à superfície guiou nanovesículas em direção a órgãos linfóides associados a células imunes para ativar receptores imunológicos semelhantes em linfócitos. As vesículas denominadas “IL2-ep13nsEV” induziram uma forte reação imunológica in vivo para resgatar aproximadamente 50% dos camundongos implantados com xenoenxertos derivados de pacientes, ao mesmo tempo em que sensibilizavam as células cancerígenas ao tratamento com inibidores do checkpoint imunológico para prevenir a recorrência do tumor. Os resultados apresentam uma estratégia viável para tratar e prevenir o câncer de mama metastático em modelos pré-clínicos com aplicações em diversos tipos de câncer.
Vesículas inteligentes de nanoengenharia
Oncologistas clínicos e bioengenheiros procuram introduzir vários novos agentes imunoterapêuticos para melhorar o resultado clínico de cânceres específicos. Por exemplo, os inibidores do ponto de checagem imunológico baseados em anticorpos monoclonais são marcadamente eficientes para tratar pacientes com câncer de pulmão, melanoma e leucemia. A maioria dos pacientes é, no entanto, resistente às terapias com inibidores do checkpoint imunológico, onde a resistência adquirida e a recaída são comuns após o tratamento de acompanhamento.
A resistência ao câncer pode resultar de baixa carga de mutação; portanto, os inibidores são projetados para aumentar a função antitumoral das células T, juntamente com uma variedade de imunoterapias ativas para gerar células imunes direcionadas ao tumor. No entanto, o impacto translacional de tais terapias, incluindo células T de antígenos quiméricos manipulados, pode levar a sintomas com risco de vida devido à liberação controlada de citocinas inflamatórias.
As células do câncer de mama são mais resistentes à imunoterapia devido à sua baixa carga de mutação quando comparadas a outros tipos de câncer. Wu e colegas implementaram imunoterapia por meio de lipopolissacarídeos e agonista do gene estimulador do interferon para promover a expressão de uma variedade de coestimuladores em superfícies de nanovesículas para gerar imunoterapia ativa aprimorada. A equipe carregou a vesícula com complexo principal de histocompatibilidade apresentando antígenos derivados de lisados tumorais, juntamente com IL-2 bioativa e fatores coestimulatórios enriquecidos. Esta vesícula inteligente nanoengenharia buscou linfócitos alvo e células T para tratamento personalizado para o controle do câncer de mama.
Fatores coestimulatórios de engenharia na nanovesícula inteligente
Wu e seus colegas desenvolveram a imunoterapia ativa pela engenharia de nanovesículas naturais secretadas por células dendríticas para induzir efeitos antitumorais específicos por meio da ativação de linfócitos em um ambiente imunossupressor. As nanovesículas derivadas de células dendríticas mantiveram a funcionalidade essencial para induzir imunidade. A equipe isolou as nanovesículas de uma linha celular dendrítica de camundongo e de linhas celulares primárias humanas para o bioengenheiro e nomeou-as como “p13nsEV” primeiro, seguidas de “IL2-ep13nsEV” durante o estudo. Eles verificaram a viabilidade das construções e as purificaram, seguidas de microscopia eletrônica para visualizar proteínas em forma de pires expressando os principais loci de compatibilidade I e II nas superfícies.
Os cientistas injetaram as nanovesículas em camundongos através da base da cauda e as visualizaram em vários órgãos colhidos para analisar sua absorção. Wu e a equipe notaram infiltração significativa das construções em órgãos linfóides secundários para indicar nanovesículas transportando neoantígenos para células imunes para circulação generalizada e infiltração de outros órgãos imunes.
Efeitos das nanovesículas no crescimento do tumor de mama em um modelo de camundongo
A equipe de pesquisa testou a capacidade de nanovesículas de bioengenharia para aumentar a morte específica de células cancerígenas de linfócitos T citotóxicos em um modelo de camundongo e rastreou o crescimento do tumor de camundongos tratados com tais construções. Em quatro semanas, eles notaram a menor carga tumoral em camundongos tratados com nanovesículas. Os pesquisadores testaram se essas construções poderiam mobilizar células T em lesões tumorais e observaram um aumento nas células assassinas naturais em camundongos tratados. Eles observaram a importância das interações de nanovesículas com células T específicas, como CD 4 e CD 8, para suprimir o câncer.
As nanovesículas podem trabalhar em conjunto com os inibidores do checkpoint imunológico para aumentar o efeito desta última estratégia, durante o tratamento do câncer de mama. Embora as nanovesículas permitam a supressão do crescimento tumoral em modelos de camundongos imunes ao frio, elas beneficiaram o método de inibição do ponto de controle imunológico. Os dois métodos foram complementares para reunir uma resposta imune reativa. Por exemplo, enquanto as nanovesículas geraram linfócitos específicos de células cancerígenas, os inibidores do checkpoint imunológico mantiveram sua viabilidade para eliminar efetivamente as células cancerígenas completamente. A combinação de ambos os métodos aumentou o número de linfócitos infiltrados no tumor e células T ativas no baço em comparação com qualquer uma das técnicas isoladamente.
Investigações pré-clínicas com um xenoenxerto derivado de paciente humanizado
Em seguida, Wu e seus colegas usaram um xenoenxerto derivado do paciente para testar o efeito antitumoral dos nanoconstrutos e combinaram o método contra a inibição do ponto de controle imunológico como antes. Eles observaram que as tecnologias combinadas são mais eficazes na inibição do crescimento tumoral em camundongos humanizados. Os resultados histoquímicos mostraram como o tratamento de vesículas com imunoterapia ativa promoveu aumento da infiltração de linfócitos T no tumor.
Embora os inibidores do ponto de controle imunológico sejam administrados em pacientes com câncer de mama em estágio avançado, a maioria dos pacientes é submetida à cirurgia como uma abordagem curável nos estágios iniciais. No entanto, os pacientes às vezes enfrentam recorrência, o que leva à morte relacionada ao câncer de mama.
Em tais cenários, Wu e colegas recomendam imunoterapia ativa personalizada com nanovesículas para prevenir a recorrência futura da doença. Eles testaram essa teoria em um modelo de camundongo e descobriram que a estratégia de tratamento personalizado poderia diminuir significativamente a recorrência da doença. Eles não observaram efeitos colaterais da droga após 8 semanas de administração sobre o peso corporal, função hepática ou hiperativação de células imunes em animais.
Panorama
Desta forma, Kerui Wu e a equipe de pesquisa estudaram a intervenção do câncer de mama em laboratório; um tipo de câncer com maior incidência nos Estados Unidos. Embora os cânceres não metastáticos possam ser tratados com cirurgia e quimioterapia, aproximadamente 22% dos pacientes com câncer de mama eventualmente apresentam recorrência em 10 anos.
A maioria das terapias existentes fica para trás em salvar pacientes com uma taxa de sobrevida de 10 anos em cerca de 13%. Como resultado, a necessidade de uma melhor terapia é imperativa para tratar pacientes em estágios avançados e prevenir a recorrência da doença. Os resultados do estudo são promissores para o tratamento de vários tipos de câncer ao lado de tumores resistentes ao método de inibição do ponto de controle imunológico.
Publicado em 27/05/2023 13h41
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