Cientistas criam células NK que matam câncer em massa
Pesquisadores na China criaram uma estratégia mais eficiente para produzir células natural killer (NK) para uso em imunoterapia contra o câncer.
As células NK têm um papel importante na defesa inicial do corpo contra vírus e câncer. Por causa de sua capacidade natural de detectar e destruir células anormais, elas são uma ferramenta atrativa para o tratamento do câncer. Na terapia CAR-NK, os cientistas equipam as células NK com um receptor projetado em laboratório para que possam reconhecer um marcador específico nas células cancerosas e atacá-las com mais precisão.
As abordagens tradicionais de CAR-NK geralmente dependem de células NK maduras coletadas de fontes como sangue periférico ou sangue de cordão umbilical. Este método apresenta vários obstáculos, incluindo grande variabilidade entre as células, eficiência limitada durante a modificação genética, altos custos de produção e longos tempos de preparação.
Uma equipe liderada pelo Prof. Wang Jinyong do Instituto de Zoologia da Academia Chinesa de Ciências desenvolveu uma abordagem diferente. Em vez de modificar células NK maduras, os pesquisadores começaram com células-tronco e progenitoras hematopoéticas CD34+ retiradas do sangue do cordão umbilical. A partir dessas células em estágio inicial, eles geraram células NK induzidas (iNK) e versões com CAR (CAR-iNK).
Os resultados foram publicados na revista Nature Biomedical Engineering.
Esforços anteriores para produzir células NK a partir de células CD34+ do sangue do cordão enfrentaram problemas de baixa eficiência e função celular imatura. Para superar essas limitações, a equipe realizou a etapa de engenharia genética mais cedo no desenvolvimento, trabalhando diretamente no estágio de células CD34+. Esta estratégia combinou a transdução do CAR, uma forte expansão das células progenitoras e um direcionamento para a linhagem NK.
Os pesquisadores usaram um sistema de três estágios. Primeiro, expandiram as células CD34+ com a ajuda de células alimentadoras irradiadas AFT024. Em 14 dias, as células se multiplicaram cerca de 800 a 1000 vezes.
Em seguida, as células expandidas foram cultivadas com células alimentadoras OP9 para criar agregados organoides hematopoéticos artificiais, estruturas que apoiam o comprometimento e desenvolvimento eficiente da linhagem NK.
No estágio final, as células comprometidas em se tornar células NK amadureceram e se multiplicaram ainda mais. Este processo produziu células iNK ou CAR-iNK altamente puras.
A equipe descobriu que uma única célula CD34+ pode gerar até 14 milhões de células iNK ou 7,6 milhões de células CAR-iNK. Os pesquisadores estimam que um quinto de uma unidade típica de sangue de cordão poderia, teoricamente, produzir células suficientes para milhares ou até dezenas de milhares de doses de tratamento.
Outra melhoria importante foi a redução drástica do vetor viral necessário para a engenharia do CAR. Comparado com a quantidade normalmente usada para modificar células NK maduras, este método usou apenas cerca de 1/140.000 (no Dia 42 de cultura) a 1/600.000 (no Dia 49).
Em testes de laboratório, tanto as células iNK quanto as CAR-iNK demonstraram poderosa capacidade de matar tumores. Em modelos de camundongo com leucemia linfoblástica aguda de células B humana, as células CD19 CAR-iNK reduziram o crescimento do tumor e prolongaram a sobrevivência dos animais.
De acordo com os pesquisadores, a nova abordagem não só melhora a eficiência da produção de células iNK e CAR-iNK, mas também reduz significativamente o custo da engenharia do CAR.
O trabalho foi apoiado pelo Ministério da Ciência e Tecnologia da China e pela Fundação Nacional de Ciências Naturais da China, entre outras fontes de financiamento.