p Um comando remoto poderia um dia enviar células do sistema imunológico para uma investida contra um tumor maligno. A capacidade de mobilizar, de fora do corpo, a imunoterapia direcionada ao câncer dentro do corpo deu um passo mais perto de se tornar realidade. p Bioengenheiros do Instituto de Tecnologia da Geórgia instalaram um interruptor sensível ao calor nas células T que podem ativar as células T quando o calor liga o interruptor. O método, testado em ratos e publicado em um novo estudo, é direcionado localmente e pode um dia ajudar a transformar a imunoterapia em um instrumento de precisão na luta contra o câncer.

p A imunoterapia ganhou as manchetes com sucessos surpreendentes, como salvar o ex-presidente dos Estados Unidos Jimmy Carter do câncer no cérebro. Mas o tratamento, que ativa o próprio sistema imunológico do corpo contra o câncer e outras doenças, também tem, Infelizmente, provou ser um acerto ou um fracasso.

p "Em pacientes onde a radiação e quimioterapias tradicionais falharam, é aqui que as terapias com células T brilharam, mas a terapia ainda é nova, "disse o investigador principal Gabe Kwong." Este estudo é um passo para torná-lo ainda mais eficaz. "

p Câncer é notoriamente astuto, e quando as células T rastejam em um tumor, o tumor tende a desligar a capacidade de matar o câncer das células T. Os pesquisadores têm trabalhado para ligá-los novamente.

p Laser, ouro, e células T

p O controle remoto de Kwong fez isso no laboratório, enquanto também aumenta a atividade das células T.

p No estudo, A equipe de Kwong aplicou com sucesso seu método de controle remoto em testes iniciais em ratos com tumores implantados (os chamados fantasmas tumorais, especialmente concebido para determinados experimentos). O controle remoto funciona por meio de três componentes básicos.

p Primeiro, os pesquisadores modificaram as células T, um tipo de glóbulo branco, para incluir um interruptor genético que, quando ligado, aumentou a expressão das células de proteínas específicas em mais de 200 vezes. Essa capacidade poderia ser usada para orientar as atividades de combate ao câncer das células T.

p As células T, com o interruptor desligado, foram introduzidos no fantasma do tumor que foi colocado nos ratos. O fantasma do tumor também incluiu nanobastões de ouro, apenas dezenas de átomos de tamanho. Os pesquisadores direcionaram pulsos de um laser suave na faixa do infravermelho próximo (NIR) de fora do corpo do camundongo até o local onde o tumor estava localizado.

p Os nanobastões que recebem as ondas de luz os tornam úteis, calor moderado localizado, permitindo que os pesquisadores aqueçam o tumor com precisão. O aquecimento elevado ligou o interruptor projetado das células T.

p Células T hiperativadas

p Este estudo aprimorou o método e confirmou que seus componentes funcionavam em animais vivos. Não era intenção do estudo tratar o câncer ainda, embora empreender essa seja a próxima etapa, que já está a caminho.

p "Nas próximas experiências, estamos implementando esta abordagem para tratar tumores agressivos e estabelecer a eficácia no combate ao câncer, "disse Kwong, que é professor assistente no Departamento de Engenharia Biomédica Wallace H. Coulter da Georgia Tech e da Emory University.

p Os pesquisadores publicaram seus resultados na atual edição da revista. Biologia Sintética ACS . O primeiro autor do estudo foi o assistente de pesquisa graduado Ian Miller. A pesquisa foi financiada pelo National Institutes of Health, a National Science Foundation, o Fundo Burroughs Wellcome, e a Fundação Shurl e Kay Curci.

p Melhor imunoterapia

p Os bioengenheiros têm sido capazes de fazer muito com as células T quando elas estão fora do corpo.

p "Agora mesmo, somos adeptos da colheita de células T do próprio paciente, modificar para direcionar o câncer, cultivá-los fora do corpo até que haja centenas de milhões deles, "Kwong disse." Mas assim que os injetarmos de volta em um paciente, perdemos o controle sobre a atividade das células T dentro do corpo. "

p O botão liga muda isso.

p Toxicidade de células T

p Ter um botão de desligar também é importante. Se as células T fossem projetadas para estar sempre ligadas e hiperativadas, à medida que se moviam pelo corpo, eles podem danificar o tecido saudável.

p "Haveria toxicidades fora do alvo, então você realmente deseja identificar sua ativação, "Kwong disse." Nosso objetivo de longo prazo para eles é ativar especificamente o local, assim, as células T podem superar a imunossupressão pelo tumor e se tornarem melhores assassinos lá. "

p Quando o controle remoto de aquecimento é desligado, assim como as células T projetadas de Kwong, porque as temperaturas normais do corpo não são altas o suficiente para ativar o interruptor.

p Interruptor de choque térmico

p A chave é um mecanismo de segurança natural nas células humanas que evoluiu para proteger contra choque térmico e liga quando a temperatura do tecido sobe acima da faixa normal de operação do corpo, que gira em torno de 37 graus Celsius (98,6 F). Mas os pesquisadores reajustaram as células T com o botão para ativá-las em outras funções, e poderia ser usado para hiperativar as células.

p Os bioengenheiros da Georgia Tech descobriram que a mudança funcionava em uma faixa de 40 a 42 graus Celsius (104-107,6 F), alto o suficiente para não reagir à maioria das febres altas e baixo o suficiente para não danificar o tecido saudável nem as células T modificadas.

p "Quando a temperatura local sobe para 45 graus (113 F), algumas células do nosso corpo não gostam disso, "Kwong disse." Mas se o aquecimento for precisamente controlado em uma janela de 40 a 42 graus com pulsos curtos de luz NIR, em seguida, ele liga o interruptor das células T, e as células do corpo ainda estão muito confortáveis. "

p Imuno-objetivos e sonhos

p Os pesquisadores querem combinar o interruptor com algumas armas adicionais de combate ao câncer que eles imaginam ser transformadas em células-T.

p Por exemplo, moléculas secretadas chamadas citocinas podem aumentar a capacidade das células imunológicas de matar o câncer, mas citocinas, Infelizmente, também pode ser tóxico. "Nosso objetivo de longo prazo é desenvolver células T para produzir e liberar poderosos estimulantes do sistema imunológico, como citocinas, sob comando localmente e com moderação, "Kwong disse.

p Em outros estudos, nanobastões de ouro suavemente aquecidos foram mostrados para matar tumores ou impedir metástases. Mas os tratamentos com células T podem ser ainda mais completos e, além do que, além do mais, esperançosamente, um dia, dê aos pacientes tratados com eles uma resposta imune de memória de longa duração a qualquer recorrência do câncer.