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# Biologia# Biologia do Cancro

O Papel das Células CAR-T no Tratamento do Câncer

Explorando os avanços na terapia com células CAR-T para tratar cânceres.

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Células CAR-T: Uma NovaCélulas CAR-T: Uma NovaEsperançacâncer usando células T modificadas.Abordagem inovadora para terapia do
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Os tratamentos contra o câncer evoluíram ao longo dos anos, e uma das abordagens promissoras é o uso de células T modificadas, conhecidas como Células CAR-T. Essas células podem ser engenheiradas para atacar e destruir células cancerígenas de forma mais eficaz. Este artigo vai explicar como as células CAR-T são usadas no tratamento de certos tipos de câncer, incluindo leucemia e linfoma, e como novas técnicas podem melhorar sua eficácia.

O que são as Células CAR-T?

As células CAR-T são um tipo de célula do sistema imunológico que pode ser modificada em laboratório para reconhecer proteínas específicas nas células cancerígenas. Quando essas células modificadas são reintroduzidas no paciente, elas conseguem identificar e eliminar células cancerígenas que apresentam essas proteínas. Essa técnica é especialmente útil para tratar formas recorrentes ou difíceis de tratar de cânceres sanguíneos, como leucemia linfoblástica aguda (ALL) e linfoma não-Hodgkin.

O Papel da Edição Genética

Para criar as células CAR-T, os cientistas costumam usar tecnologias de edição genética. Esses métodos permitem que os cientistas alterem o DNA das células T para que elas reconheçam e ataquem melhor as células cancerígenas. As abordagens tradicionais para criar essas células modificadas envolvem o uso de vírus para inserir novos genes. No entanto, novas ferramentas de edição genética, como o CRISPR, oferecem maneiras mais precisas de fazer essas modificações.

Avanços com a Tecnologia CRISPR

A tecnologia CRISPR permite que os pesquisadores façam mudanças específicas na composição genética das células. Ao direcionar partes específicas do DNA, os pesquisadores podem modificar as células CAR-T de maneiras que melhoram sua função. Por exemplo, podem mudar genes que afetam o crescimento e a persistência das células T no corpo, tornando-as mais eficazes contra o câncer.

Outra abordagem interessante é usar o CRISPR para modificar um gene chamado MTOR. Esse gene está envolvido no controle do crescimento celular e do metabolismo. Ao fazer alterações no gene MTOR, os pesquisadores podem criar células T que são mais resistentes a medicamentos como a rapamicina, que é frequentemente usada para suprimir o sistema imunológico durante o tratamento do câncer.

Aumentando a Funcionalidade das Células CAR-T

Um dos desafios da terapia com células CAR-T é que essas células T podem se tornar menos eficazes com o tempo. Elas podem não durar o suficiente no corpo ou podem parar de funcionar devido a sinais externos. Estudos recentes têm se concentrado em resolver esses problemas focando no gene MTOR. Ao editar esse gene, os pesquisadores encontraram maneiras de manter as células T ativas por mais tempo, aumentando sua eficácia contra os tumores.

A Importância de Selecionar as Células Certas

Depois de modificar as células T, os pesquisadores precisam garantir que apenas as células modificadas mais eficazes sejam selecionadas para o tratamento. Isso é crucial porque nem todas as células editadas funcionarão como esperado. Os métodos tradicionais de seleção dessas células muitas vezes envolvem a adição de marcadores que diferenciam as células modificadas das não modificadas. No entanto, avanços recentes permitiram métodos sem marcadores que se baseiam nas propriedades inerentes das células modificadas.

O Processo de Edição Genética nas Células T

O processo de modificar as células T envolve várias etapas. Primeiro, as células T são isoladas do sangue do paciente. Em seguida, essas células são modificadas usando técnicas como o CRISPR para introduzir o gene CAR e editar o gene MTOR. Uma vez feitas as modificações, as células T são expandidas em laboratório para aumentar seu número. Após suficiente crescimento, essas células tratadas são infundidas de volta na corrente sanguínea do paciente.

Estudando os Efeitos das Modificações

Depois que as células T são modificadas e infundidas, os cientistas monitoram sua função e eficácia. Eles procuram sinais de que as células T estão reconhecendo e atacando as células cancerígenas. Isso é feito por meio de vários testes laboratoriais e técnicas de imagem que ajudam a acompanhar o progresso do tratamento.

Combinando Tratamentos para Melhores Resultados

Os pesquisadores também estão experimentando combinar a terapia com células CAR-T com outros tratamentos, especialmente medicamentos como a rapamicina. Ao usar essas combinações, eles buscam aumentar a eficácia das células CAR-T e melhorar os resultados para os pacientes. O objetivo é criar um efeito sinérgico, onde o tratamento combinado funcione melhor do que cada abordagem isoladamente.

Modelos Animais para Testes

Para entender melhor como essas células T modificadas funcionam, os pesquisadores usam modelos animais, geralmente camundongos, para estudar a progressão do câncer e a eficácia dos tratamentos. Ao injetar modelos de camundongos com células cancerígenas e observar os efeitos das células T modificadas, os pesquisadores obtêm insights que podem ajudar a melhorar os protocolos de tratamento antes de serem testados em humanos.

Compreendendo o Mecanismo de Ação

As células CAR-T funcionam direcionando antígenos específicos encontrados na superfície das células cancerígenas. Assim que as células CAR-T são infundidas novamente no paciente, elas começam a reconhecer esses antígenos e iniciam um ataque direcionado. Isso é parecido com como um soldado identifica um inimigo no campo de batalha. As modificações feitas nas células T aumentam suas capacidades de reconhecimento, garantindo que permaneçam ativas mesmo em um ambiente desafiador.

Monitorando e Avaliando a Eficácia

Após o tratamento, os pacientes são monitorados de perto. Os médicos procuram mudanças no tamanho do tumor e na saúde geral, avaliando a resposta à terapia. Métodos como exames de sangue e tomografias ajudam a avaliar quão bem a terapia está funcionando.

Desafios e Limitações

Apesar dos avanços na terapia com células CAR-T, ainda existem desafios a serem superados. Alguns pacientes podem não responder ao tratamento, ou seu câncer pode voltar. Fatores limitantes incluem o tempo necessário para produzir células modificadas, potenciais efeitos colaterais e a complexidade do processo de tratamento.

Potenciais Efeitos Colaterais

Embora a terapia com células CAR-T possa ser eficaz, também traz riscos. Os efeitos colaterais podem incluir febre, fadiga e reações mais graves como a síndrome de liberação de citocinas, que pode ocorrer quando as células T modificadas liberam muitas moléculas sinalizadoras em resposta às células cancerígenas.

Direções Futuras

A pesquisa continua para melhorar a terapia com células CAR-T. Novas técnicas estão sendo estudadas para aumentar a eficácia das células T modificadas e reduzir os potenciais efeitos colaterais. Os cientistas também estão explorando o uso das células CAR-T para tratar tumores sólidos, que apresentam desafios diferentes em comparação com os cânceres de sangue.

Conclusão

A área da terapia com células CAR-T está evoluindo rapidamente. Com os avanços na edição genética e uma melhor compreensão da biologia das células T, há esperança de tratamentos melhores para vários tipos de câncer. À medida que a pesquisa avança, mais pacientes podem se beneficiar dessas terapias inovadoras, levando a resultados melhores e remissões mais duradouras.

Fonte original

Título: Pharmacological control of CAR T cells through CRISPR-driven rapamycin resistance

Resumo: Chimeric antigen receptors (CARs) reprogram T cells to recognize and target cancer cells. Despite remarkable responses observed with CAR-T cell therapy in patients with hematological malignancies, CAR-T cell engineering still relies mostly on randomly integrating vectors, limiting the possibilities of fine-tuning T cell function. Here, we designed a CRISPR-based marker-free selection strategy to simultaneously target a therapeutic transgene and a gain-of-function mutation to the MTOR locus to enrich cells resistant to rapamycin, a clinically used immunosuppressant. We readily engineered rapamycin-resistant (RapaR) CAR-T cells by targeting CAR expression cassettes to the MTOR locus. Using in vitro cytotoxicity assays, and a humanized mouse model of acute lymphoblastic leukemia, we show that RapaR-CAR-T cells can efficiently target CD19+ leukemia cells in presence of immunosuppressing doses of rapamycin. Furthermore, our strategy allows multiplexed targeting of rapamycin-regulated immunoreceptors complexes (DARICs) to the MTOR and TRAC loci to pharmacologically control CAR-T cells activity. We foresee that our approach could both facilitate the enrichment of CRISPR-engineered CAR-T cells ex vivo and in vivo while improving tumor eradication.

Autores: Yannick Doyon, S. Levesque, G. Carleton, V. Duque, C. Goupil, J.-P. Fiset, S. Villeneuve, E. Normandeau, G. Morin, N. Dumont, B. H. Nelson, J. Laganiere, B. Boyle, J. J. Lum

Última atualização: 2024-02-05 00:00:00

Idioma: English

Fonte URL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2023.09.14.557485

Fonte PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2023.09.14.557485.full.pdf

Licença: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

Alterações: Este resumo foi elaborado com a assistência da AI e pode conter imprecisões. Para obter informações exactas, consulte os documentos originais ligados aqui.

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