Filmes finos de metal carregados com células imunes são promissores como terapia contra o câncer

Pesquisadores do Centro de Pesquisa em Câncer Fred Hutchinson, em Seattle, demonstraram a eficácia de um novo método para levar as células imunológicas a combater tumores sólidos - espalhando-as como geléia em folhas ultrafinas de malha de metal,e, em seguida, colocando a malha nos tumores.

Até agora, a técnica para fornecer células T geneticamente modificadas foi usada apenas em ratos - mas o estudo pré-clínico publicado hojena Nature Biomedical Engineering poderia ajudar a preparar o cenário para a malha a ser usada também em humanos.

“As terapias celulares para combater o câncer tiveram grande sucesso em câncer de sangue, mas não funcionaram bem com tumores sólidos, ”O autor sênior do estudo Matthias Stephan, membro do corpo docente da Divisão de Pesquisa Clínica Fred Hutch, explicou em um comunicado à imprensa.

" Nossas descobertas dão um passo significativo no sentido de fazer terapias celulareseficaz contra tumores sólidos, mostrando que uma malha metálica fina carregada com células T projetadas parao câncer de ovário eliminou tumores em 70% dos camundongos tratados ”, afirmou. A malha é feita de uma liga de níquel-titânio micropatterned, comumente conhecida como nitinol. Tem apenas 10 micrômetros de espessura, que é mais fino que a largura de um cabelo humano. Os filmes de nitinol já são usados em uma ampla gama de dispositivos médicos, incluindo stents implantados em vasos sanguíneos para tratar doenças vasculares. Stephan e seus colegas trabalham há anos em uma variedade de sistemas de administração de quiméricos.células T do receptor de antígeno, mais conhecidas como células T CAR. Tais células são programadas para superar as defesas das células cancerígenas de um paciente. Embora a injeção de células T CAR na corrente sanguínea seja eficaz contra a leucemia e outros tipos de câncer no sangue, essa estratégia parece ser muito dispersa para funcionar contra tumores sólidos.

Se os sistemas de administração de CAR T fossem mais eficazes contra tumores sólidos, seriam alternativas atraentes à quimioterapia e radiação."Além de minimizar os efeitos colaterais nos pacientes, nosso objetivo final é tornar as terapias com células T mais rápidas, baratas e fáceis de administrar aos pacientes", disse Stephan.

Outros pesquisadores estudaram o uso de andaimes feitos de hidrogéis ou polímeros eletro-fiados como plataformas de entrega de células T, mas esses materiais podem não ter a estrutura ideal para manter altas concentrações de células T. Stephan e seus colegas se voltaram para filmes finos de nitinol.

"Precisávamos encontrar um padrão do filme que funcionasse bem para as células T", explicou Stephan.“O padrão precisava ser pequeno o suficiente para que as células não caíssem entre as rachaduras e não muito pequeno para que as células T se sentissem muito apertadas e não pudessem se mover.”

Uma malhao padrão de linhas retas parecidas com labirintos parecia funcionar melhor. Eles revestiram a malha com materiais que permitiriam que as células crescessem e se expandissem quando estivessem dentro do corpo. Em seguida, eles carregaram a malha com células T CAR, projetadas para caçar e destruir células cancerígenas do ovário.

"É como um pedaço de pão espalhado com geléia de ambos os lados", disse Stephan."O filme de metal é o pão, e depois colocamos as células T CAR em ambos os lados, e elas também ficam no meio."

A técnica foi testadaem camundongos que foram injetados com células cancerígenas do ovário humano e, como resultado, desenvolveram tumores sob a pele. Dez camundongos tiveram a malha de células T implantada em seus tumores. Dez outros camundongos receberam células CAR T por injeção e 10 camundongos não tratados serviram como grupo controle.

Em 10 dias, os tumores desapareceram nos camundongos tratados com malha e sete dos 10 camundongos permaneceram tumorosossemanas depois. Por outro lado, todos os ratos que receberam as injeções de células T morreram em 60 dias e os ratos não tratados morreram em um mês.

Em outro experimento, a equipe de Fred Hutchdescobriram que uma versão em forma de tubo da malha de células T impedia que os tumores crescessem dentro do tubo. Eles disseram que essa abordagem pode ser usada contra cânceres que causam obstrução do sistema respiratório ou digestivo, como pode ser o caso do câncer de pulmão ou do pâncreas. Também poderia ser usado contra o câncer de esôfago, onde os stents são usados para impedir que os tumores interfiram na deglutição.

Stephan sugeriu que a estrutura da malha de metal poderia ser útil para uma grande variedade de outras aplicações médicas."Nós nos concentramos nas células T CAR no experimento atual, mas eu pude ver essa abordagem trabalhando com terapias com receptores de células T, células assassinas naturais e outros tipos de células imunológicas que têm como alvo o câncer", disse ele.

Em seu trabalho de pesquisa, os autores reconheceram que seus experimentos foram realizados em condições não naturais. Antes que a equipe passe para os ensaios clínicos em humanos, a técnica de malha de células T precisará ser avaliada em condições mais realistas, com animais maiores. Enquanto isso, os pesquisadores estão desenvolvendo diferentes padrões de malha, incluindo desenhos hexagonais e espirais, na esperança de otimizar o efeito terapêutico.

Os principais autores do artigo na Nature Biomedical Engineering, “Nitinol Thin Films Functionalized WithCélulas CAR-T para o tratamento de tumores sólidos ”, são Michael Coon e Sirkka Stephan, da Divisão de Pesquisa Clínica Fred Hutch. Outros autores incluem Vikas Gupta e Colin Kealey, da Monarch Biosciences.

A Monarch Biosciences fabricou a malha usada no estudo e forneceu financiamento para a pesquisa. Financiamento adicional veio de Fred Hutch e da Fundação da Família Bezos. Fred Hutch e alguns de seus cientistas podem se beneficiar financeiramente com este trabalho no futuro. Matthias Stephan e Colin Kealey apresentaram um pedido de patente relacionado à tecnologia de malha de células T, com Fred Hutch e Monarch Biosciences listados como cessionários.