Nanopartículas treinam células do sistema imunológico para combater o câncer

Caracterização e absorção de nanolipossomas direcionados a M2. a Ilustração representativa de nanolipossomas mostrando a incorporação de fosfolipídios HSPC, PAPC e PGPC. b Histograma típico mostrando a distribuição de tamanho de nanolipossomas HSPC (HSPC-L, HSPC:Colesterol = 8:2), PAPC-L (PAPC:HSPC:Colesterol = 3:5:2) e PGPC-L (PGPC:HSPC:Colesterol = 3:5:2) obtido a partir do método de espalhamento dinâmico de luz. c Cromatograma típico de misturas lipídicas isoladas de PAPC-L e PGPC-L, analisadas por cromatografia líquida de ultra-alta eficiência (uHPLC) com detector de aerossol carregado por corona (CAD). d Análise de estabilidade de nanolipossomas usando medição de tamanho em meio de cultura a 37 °C durante 24 h. e–g Imagens fluorescentes representativas da captação celular de 1,1'-dioctadecil-3,3,3',3'-tetrametilindocarbocianina (DiI) contendo HSPC-L, PAPC-L e PGPC-L por macrófagos diferenciados M1 e M2 de monócitos THP-1 em t = 2 h. Azul:DAPI, Vermelho:nanolipossomas marcados com DiI, barra de escala =50 µm. f Histogramas de citometria de fluxo representativos e captação lipossomal (intensidade fluorescente média (MFI)) de HSPC-L, PAPC-L (3:5:2) ou PGPC-L (3:5:2) por macrófagos M1 e M2 após incubação para 2 h (da esquerda para a direita:***p = 0,000037, *p = 0,012). g Captação lipossômica (MFI) de PAPC-L (2:6:2, 1:7:2) ou PGPC-L (2:6:2) por macrófagos M1 e M2 após incubação por 2 h (da esquerda para a direita:* *p = 0,0013, *p = 0,031). Os dados representam a média + erro padrão da média (SEM) de três experimentos independentes. A análise estatística foi realizada com testes t múltiplos não pareados com correção para comparações múltiplas usando o método de Holm-Sidak. Crédito:Comunicação da Natureza (2022). DOI:10.1038/s41467-022-32091-9

Cientistas do departamento de Bioengenharia e Terapia Avançada de Órgãos (Faculdade de C&T, Centro TechMed) publicaram recentemente uma nova terapia imunológica contra o câncer na revista científica Nature Communications . Em sua pesquisa, o Prof. Dr. Jai Prakash e sua equipe desenvolveram nanopartículas recém-projetadas que podem atingir as células imunológicas do corpo para transformá-las contra o câncer.
Na pesquisa do câncer, sabe-se cada vez mais que as células tumorais podem alterar a aliança de alguns macrófagos específicos para ajudar o tumor a crescer. "Os macrófagos são células que agem como os aspiradores de pó do seu sistema imunológico. Normalmente, eles pegam intrusos e os destroem, mas as células tumorais podem sequestrar essas células para ajudá-las a se espalhar por todo o corpo", explica Prakash.

Prakash e sua equipe projetaram nanopartículas que treinam esses macrófagos "ruins" que suportam tumores em células que combaterão os tumores. No entanto, essas minúsculas estruturas semelhantes a células (diâmetro de 100 a 200 nanômetros) precisam primeiro encontrar os macrófagos antes que possam iniciar o treinamento. Prakash diz:"Foi uma das perguntas que tentamos responder com esta pesquisa:como podemos colocar nossas nanopartículas no local certo e no macrófago certo".

Para resolver esse desafio, os pesquisadores tiveram que alterar as nanopartículas. As nanopartículas consistem em uma dupla camada de lipídios específicos (fosfolipídios) chamados nanolipossomas. Esses lipídios têm caudas longas que gostam de ficar juntas entre a camada dupla. "Substituímos alguns dos lipídios por outros com uma cauda ligeiramente mais curta que pode 'virar' para a superfície externa", explica Prakash. Os macrófagos ruins podem reconhecer essas caudas viradas e depois devorar a partícula inteira.

"Quando soubemos como atacar os macrófagos ruins, chegou a hora de treiná-los para combater o tumor novamente", diz Prakash. Os pesquisadores adicionaram um pequeno componente da parede celular bacteriana, que pode treinar macrófagos, aos nanolipossomas de "cauda invertida" na parede de dupla camada dessas nanopartículas. Essas moléculas também são absorvidas pelos macrófagos ruins que posteriormente os treinam para matar as células cancerígenas. Direcionar esse composto dessa maneira evita que ele seja reconhecido pelas células erradas e, assim, evita danos a outras partes do corpo.

Na publicação, os pesquisadores não apenas mostram que os macrófagos sequestrados podem ser treinados novamente para combater as células cancerígenas novamente, inibindo o crescimento do tumor em 70% em modelos de camundongos com tumor de mama. "Em nossos camundongos, a terapia impediu a metástase, a capacidade das células cancerígenas de se espalharem pelo corpo", diz Prakash. Os macrófagos treinados impediram que as células tumorais "preparassem" o tecido pulmonar para hospedar células tumorais - um processo antes da metástase. Quando uma célula tumoral chegava aos pulmões, o tecido não estava pronto e a célula tumoral não podia iniciar um novo tumor. + Explorar mais