Os engenheiros e cientistas da UCLA criaram um tipo de proteína sintética - um receptor de antígeno quimérico, ou CAR, que responde a alvos de proteína solúvel. O avanço mostra uma grande promessa para ajudar o sistema imunológico do corpo a encontrar e destruir o câncer, porque pode aumentar a eficácia das imunoterapias contra tumores sólidos que são altamente resistentes à resposta imunológica do corpo.

O estudo foi publicado em Nature Chemical Biology .

"Nós geramos o primeiro exemplo de um CAR que pode ajudar os glóbulos brancos - especificamente as células T - a converter proteínas produzidas por tumor a partir de supressores, ou 'deprimentes' para o nosso sistema imunológico, em estimulantes que desencadeiam ataques robustos nas células tumorais, "disse Yvonne Chen, o investigador principal do estudo, e professor assistente de engenharia química e biomolecular na UCLA Samueli School of Engineering. "Isso pode levar a novas aplicações terapêuticas, particularmente no tratamento de tumores sólidos. "

Tumores sólidos - tumores que crescem como massas no corpo - são difíceis de destruir porque têm uma variedade de defesas, incluindo a capacidade de secretar proteínas que desativam o sistema imunológico. Superar essas defesas tem sido o foco principal da pesquisa em biologia do câncer. Um método promissor para fazer isso é a terapia com células T modificadas por CAR. Em 2017, o FDA aprovou tais terapias para tratar câncer de sangue, como leucemia ou linfoma. Contudo, A terapia com células T modificadas por CAR não tem tido tanto sucesso no tratamento de tumores sólidos.

O sistema imunológico procura naturalmente células doentes ou infectadas que podem prejudicar o corpo. Na superfície dessas células estão proteínas chamadas antígenos. Enquanto isso, Células T - glóbulos brancos que podem destruir células anormais - têm proteínas correspondentes, chamados receptores, que podem reconhecer e se ligar a antígenos específicos. Quando essa ligação ocorre, ele dispara uma série de processos químicos e biofísicos que ativam a célula T para neutralizar as células prejudiciais.

Os tumores sólidos têm a capacidade de secretar proteínas solúveis chamadas citocinas imunossupressoras, que inativam as células do sistema imunológico, incluindo células T. Isso cria um microambiente altamente hostil às células do sistema imunológico e protege o tumor.

Com base nesse conhecimento, os pesquisadores levantaram a hipótese de que eles poderiam superar esse mecanismo de defesa alterando a resposta das células T às citocinas imunossupressoras. Em vez de desligar, as células T modificadas reagiriam às citocinas montando um ataque às células tumorais.

Os cientistas sabiam que a sinalização do CAR pode desencadear a ativação das células T e efeitos antitumorais, então, os pesquisadores propuseram CARs de engenharia nas células T para sinalizar em resposta a citocinas imunossupressoras. Contudo, CARs normalmente respondem a antígenos apresentados na superfície das células, não aos antígenos que flutuam no ambiente.

Os pesquisadores descobriram como projetar CARs que poderiam responder não apenas aos antígenos ligados à superfície, mas também para proteínas solúveis, incluindo citocinas imunossupressoras. Os pesquisadores colocaram os CARs que desenvolveram em células T, e as células T modificadas tornaram-se ativadas em resposta a antígenos solúveis.

A nova abordagem permitiu que as células T convertessem o próprio mecanismo de defesa do câncer em uma arma que poderia intensificar o ataque do sistema imunológico às células tumorais.

Os pesquisadores também descobriram que, para que uma célula T seja ativada, dois dos CARs em sua superfície devem se ligar a uma única proteína solúvel. E eles demonstraram a versatilidade de sua abordagem criando CARs que responderam a várias proteínas solúveis diferentes, incluindo fator transformador de crescimento beta, ou TGF-beta, uma potente citocina imunossupressora. O TGF-beta pode ser um alvo para futuras imunoterapias para tratar o câncer.