notas de corte sisu

Células T do CAR

Última atualização em 20 de agosto de 2022

Definição

As células T do CAR (células T do receptor de antígeno quiméricas) ou CAR-Ts são células imunes com receptores projetados que mudam a que os antígenos a esses células respondem. Os receptores de antígeno quimérico são encontrados na membrana das células T; DNA quimérico ou DNA recombinante refere -se a uma sequência geneticamente projetada que é fabricada a partir de duas espécies diferentes. Essas espécies podem ser animais fúngicos, virais, plantas, bacterianos ou outros. A terapia do carrinho é uma adição imunológica recente aos tratamentos contra o câncer.

O que são células T do carro?

As células T do CAR são células T recombinantes geneticamente projetadas que estão sendo usadas com um grande grau de sucesso no tratamento de alguns tipos de câncer. Eles fazem parte do grupo de imunoterapia de medicamentos que combatem o câncer e mudam a maneira como o sistema imunológico responde às células cancerígenas. As células T – removidas da pessoa que eles eventualmente tratarão ou de um doador saudável – são projetadas ex vivo para expressar genes específicos do receptor de antígeno. Quando expressos, essas seqüências genéticas produzem receptores de antígeno na membrana das células T. Os receptores de células T permitem que as células sejam ativadas na presença de antígenos específicos – marcadores nas membranas de células estrangeiras ou anormais.

Os receptores de antígeno quimérico atuam como proteínas de fusão, ligando uma célula T ao antígeno que foram produzidos para ajudar a lutar. Eles melhoram os processos imunológicos naturais iniciando respostas imunes aos antígenos que o corpo geralmente não reconheceria. Os receptores de células T (TCRs) são centrais para essa tecnologia. O reconhecimento baseado em carros assume o controle quando o reconhecimento baseado em TCR falha, como é o caso de muitos tipos de câncer.

Para entender o que são células T do carro, você precisa saber um pouco sobre o sistema imunológico adaptativo. Nossas células imunes nos protegem de patógenos invasores, reconhecendo -os, marcando -os e atacando -os. Eles também são capazes de remover permanentemente células danificadas e não infectadas.

Padrões moleculares associados a micróbios (MAMPs) nas membranas celulares de organismos estrangeiros e padrões moleculares associados a danos (úmidos) e padrões moleculares associados ao estilo de vida (lâmpadas) no citoplasma das células danificadas aumentam sinalizadores de alerta para as células de pré-apresentação de antígeno circulantes ( APCs) que desencadeiam a primeira fase da resposta imune.

Resposta imune natural

Nossa resposta imune natural é altamente complexa; A pesquisa aumentou nos últimos anos e nosso conhecimento – embora não seja de forma alguma concluído – produziu medicamentos imunoterapia que eram inéditos há cinco anos.

Durante o reconhecimento estrangeiro de antígenos, ocorrem as seguintes etapas:

  • Uma partícula estranha entra no corpo ou uma célula mutada desenvolve proteínas de superfície anormais e entram em contato com uma célula apresentadora de antígenos (APC). Um antígeno é uma molécula à base de proteína que pode iniciar uma resposta imune. Os APCs possuem certos receptores em suas membranas e dentro do citoplasma chamado Receptores de Reconhecimento de Padrões (PRRs). Os PRRs são encontrados em muitos tipos diferentes de células, mas, como este artigo discute os mecanismos de células T do CAR, as fontes primárias são APCs.
  • Quando um úmido específico (às vezes chamado de PAMP com P referente ao patógeno), MAMP ou molécula de lâmpada está próxima de um PRR, o PRR liga o APC ao padrão molecular no antígeno. O PRR também sinaliza o APC para liberar citocinas – moléculas de sinalização química – que trazem outras células imunes à região, aumentam ou diminuem a resposta imune e alteram a expressão do gene celular infectado para ajudar essa célula a resistir à infecção. Exemplos de citocinas são interleucinas e interferon.
  • A célula anormal é então trazida para o citoplasma da APC por fagocitose, pinocitose ou endocitose.
  • Durante esse processo de internalização, o APC produz uma molécula marcadora – o principal complexo de histocompatibilidade (MHC).
  • A APC viaja para os linfonodos onde as células T imaturas estão localizadas.
  • As células T auxiliares imaturas (CD4+ Th) e as células T citotóxicas (CD8+ TC) possuem receptores de células T (TCRs) que se ligam aos MHCs. As moléculas do MHC também têm receptores que ativam quando entram em contato com um TCR. As células T citotóxicas se ligam às moléculas MHC Classe I (MHCI); As células T auxiliares se ligam a MHCII. Para estabilizar ainda mais a conexão entre MHC e TCR, as células T também produzem co-receptores como CD16, CD19, CD20 e CD22. Estes são apenas alguns dos co-receptores direcionados em medicamentos para células T de carros e estudos atuais.
  • As células T auxiliares agora são ativadas e diferenciadas em um dos dois grupos principais. A que grupo eles pertencem é determinado pelas citocinas que essas células liberam. Usando citocinas desses grupos, as células T auxiliares estimulam as células T citotóxicas a atacar diretamente partículas estranhas que apresentam o antígeno detectado, ou ajudam as células B a produzir anticorpos contra esse antígeno.
  • A ativação das células B também ocorre através de receptores e geralmente (mas nem sempre) requer estimulação de uma célula T auxiliar ativada. Uma proteína (ligante CD) na membrana da célula T auxiliar e o co-receptor CD correspondente na membrana de uma célula B se ligam sob a influência de Th. Qualquer antígeno que causa essa interação é chamado de antígeno dependente de T. Uma vez ligados, as células B produzem anticorpos que se ligam a antígenos específicos e os destruem.

Células T do carro e câncer

Antígenos tumorais como CA-125 (células de câncer de ovário), tirosinase (células de melanoma malignas) e antígeno carcinoembrionário (células de câncer de intestino) são frequentemente usadas como marcadores biológicos para detectar a presença de câncer ou identificar células específicas. Os cânceres causados por vírus também produzem diferentes proteínas intracelulares. Tais sinais geralmente permitiam sua detecção e destruição pelo sistema imunológico.

Infelizmente, muitos cânceres interferem nas respostas imunes; Em vez disso, eles produzem tolerância às células T. Se nosso sistema imunológico reagisse a todas as proteínas estrangeiras, ficaria rapidamente sobrecarregado. Pessoas com alergias às substâncias cotidianas têm tolerância imune desregulada.

Verificou -se que tumores sólidos, câncer de sangue e linfonodos e células no microambiente tumoral alteram as respostas imunes localizadas. Eles afetam quantas células imunes estão na área imediata, como respondem, como se comunicam e como se multiplicam.

Uma vez entendido, os pesquisadores analisaram a mudança das células imunológicas para substituir os mecanismos de tolerância. A tolerância imunológica de células cancerígenas progride em três etapas:

  • Eliminação: As células cancerígenas precoces são reconhecidas por células imunes e destruídas.
  • Equilíbrio: Se todas as células cancerígenas não forem destruídas, elas ficam inativas. Durante esse período, eles desenvolvem várias maneiras de fugir da resposta imune natural.
  • Escape: As células cancerígenas evoluídas ativam a tolerância imunológica e podem proliferar.

À medida que o campo da engenharia genética progredia, agora é possível alterar o DNA das células imunes. Ao fazer um gene expressar um receptor específico, é, em teoria, possível forçar as células imunes a atingir antígenos específicos. A fase de equilíbrio pode ser ignorada, significando nenhuma fase de escape e sem tolerância.

Na realidade, nosso conhecimento sobre as inúmeras interações celulares faz dessa terapia um caso de sucesso e falta. Nem todas as células B podem interagir com os carros, pois não expressam as proteínas co-receptoras de CD numeradas, por exemplo; Mesmo que as células T respondem a células cancerígenas, os anticorpos não são produzidos em números suficientes.

O microambiente tumoral que envolve imediatamente uma massa de células cancerígenas também impede que as células T modificadas até funcionassem; As células CAR-T não parecem eficazes no tratamento de tumores sólidos. As melhores estatísticas para terapias CAR-T são encontradas no tratamento de linfomas e leucemias-tipos de câncer de células B.

Um outro problema com o tratamento de células T do CAR é a síndrome da liberação de citocinas. A rápida ativação do sistema imunológico causa uma liberação em massa de citocinas que, em altos níveis, são tóxicas. Eles produzem sintomas como febre, hipotensão e baixos níveis de oxigênio no tecido. A síndrome da liberação de citocinas (CRS) é um efeito colateral comum da terapia das células CAR-T e pode ser grave ou até fatal. Mesmo assim, os estudos mostram que o CRS está ligado a uma resposta aprimorada ao tratamento do CAR-T.

Outro efeito colateral indesejado é a síndrome de neurotoxicidade associada a células imunes (ICANS). Isso geralmente acompanha o CRS. Os sintomas incluem baixos níveis de consciência, convulsões, danos ao nervo motor e edema cerebral.

O que é terapia de células T do carro?

A terapia celular CAR-T é uma tecnologia adotiva de transferência de células (ACT). Geralmente usando o sangue de um paciente, as células T são removidas por leucaferese e projetadas geneticamente para produzir carros e depois multiplicadas. Quando um número suficiente de células T projetadas foi produzido, elas são reintroduzidas ao corpo.

Que tipo de receptor de antígeno quimérico é produzido depende do tipo de câncer. As células T do carro principal na terapia do câncer se concentram em estimular as células B a produzir anticorpos. Por exemplo, os receptores de engenharia para o antígeno CD19 em algumas células B (terapia de células T CART-19 ou CAR CD19) podem tratar linfomas de células B, leucemia linfoblástica aguda (All) e leucemia linfocítica crônica.

As células CAR-T não precisam entrar em contato com uma célula apresentadora de antígenos. Eles podem se diferenciar em células T citotóxicas (e imediatamente destruir células cancerígenas específicas de antígeno) e células T auxiliares (para estimular as células B a produzir anticorpos para o antígeno de células cancerígenas específicas). No entanto, eles não são completamente imunes aos efeitos do microambiente tumoral; É por isso que eles não são usados atualmente para tratar câncer não de sangue.

A maioria dos tratamentos de células-T é realizada usando o próprio sangue do paciente (tratamento autólogo). Em alguns casos, o sangue de um doador é usado (tratamento alogênico). O sangue venoso flui de um cateter intravenoso para uma máquina de leucaferese. A tecnologia da máquina de afrese chegou até agora, é possível extrair apenas células T citotóxicas ou citotóxicas do sangue antes de devolver o restante ao paciente. Alguns tratamentos preferem usar células -tronco imunológicas. É possível congelar células T extraídas para uso futuro.

Uma vez projetado, as células T são devolvidas à circulação venosa do paciente. Como as células T da memória também são produzidas, esse tratamento funciona indefinidamente; As células de memória permanecem no corpo muito depois que as células cancerígenas direcionadas foram destruídas.

Processo de fabricação de células T do carro

A fabricação de células T do carro leva aproximadamente duas semanas. Níveis suficientes de células T projetadas devem ser produzidas; Isso leva tempo.

As células T colhidas devem primeiro ser ativadas em laboratório. Células apresentadoras de antígeno artificial, reagentes de ativação de células T ou esferas monoclonais revestidas com anticorpos são usadas para ativar as células T em resposta a um antígeno específico associado ao câncer.

Para uma célula T produzir receptores de antígeno quimérico, seu gene do carro deve ser expresso. Ao usar vetores virais inativados, esse gene pode ser ativado. O processo de ativação ocorre em uma incubadora onde o vetor viral pode ser adicionado e posteriormente lavado juntamente com os produtos químicos de ativação. O vetor viral introduz sequências de RNA nas células T ativadas-para medicamentos para células T CAR, essas seqüências codificam o receptor de antígeno quimérico.

Qualquer célula produzida pela multiplicação dessas células T projetadas expressará o gene do carro. Uma vez que a expressão do carro ocorre, são produzidas as proteínas que constroem e formam os receptores de membrana específicos do antígeno.

As células T projetadas são então mantidas em condições perfeitas de divisão celular dentro de um sistema de cultura de biorreator. Uma cultura de células pode produzir até cinco litros de cultura em dez a doze dias. Uma vez que as células T do carro são produzidas, elas são lavadas e todos os fluidos desnecessários são removidos. Isso concentra a solução em um produto que pode ser congelado em uma bolsa e transportado para um centro de tratamento. Uma vez descongelado e aquecido, as células T que expressam carros projetadas podem ser administradas por via intravenosa. Eles iniciam uma resposta imune a longo prazo ao antígeno que foram projetados para destruir.

Bibliografia

  • Janeway CA JR, Travers P, Walport M, et al. Imunobiologia: o sistema imunológico em saúde e doença. 5ª edição. Nova York: Garland Science; 2001. Citotoxicidade mediada por células T. Disponível em: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/nbk27101/
  • Posey JR, AD, Maher J, Maus MV (eds). (2018). E-book. Terapias de células CAR-T para neoplasias não hematopoiéticas: retirando as rodas de treinamento. Fronteiras em imunologia. doi: 10.3389/fimmu.2018.01740

Deixe um comentário

O seu endereço de e-mail não será publicado.