Um novo estudo destaca o potencial das estruturas artificiais de DNA que, quando equipadas com anticorpos, instruem o sistema imunológico a atingir especificamente as células cancerígenas.



A imunoterapia é vista como uma arma excepcionalmente promissora na luta contra o câncer. Em essência, o objetivo é ativar o sistema imunológico do corpo de forma que ele identifique e destrua as células malignas. No entanto, a destruição deve ser tão eficaz e específica quanto possível, para evitar danificar as células saudáveis.

Uma equipe de pesquisadores da LMU, da Universidade Técnica de Munique (TUM) e da Helmholtz Munique publicou agora um novo estudo na Nature Nanotechnology. no qual apresentam um método promissor para o desenvolvimento de agentes definidos pelo usuário que podem fazer exatamente isso.

“A peça central é um pequeno chassi de cadeias dobradas de DNA que pode ser especificamente equipado com qualquer anticorpo”, explica o professor Sebastian Kobold, um dos principais autores. No Hospital Universitário de Munique, a sua equipa investigou o impacto dos novos substratos tanto in vitro como in vivo.

Usando origami de DNA para recrutar células T

Esta nova classe de agentes, denominada "engajadores de células T programáveis" (PTEs), é criada com origami de DNA, uma nanotecnologia na qual fios de DNA auto-dobráveis ​​se reúnem em uma estrutura simulada antecipadamente em um computador. Seu design permite que diferentes anticorpos sejam fixados em quatro posições.

Os anticorpos que se ligam especificamente a certas células tumorais são adicionados de um lado, enquanto os anticorpos que são reconhecidos pelas células T do sistema imunológico são montados no outro. As células T então destroem as células marcadas. “Esta abordagem nos permite produzir todos os tipos de PTEs diferentes e adaptá-los para efeitos otimizados”, diz o Dr. Adrian Gottschlich, um dos principais autores do estudo.

"Combinações infinitas são, em teoria, possíveis, tornando o PTE uma plataforma altamente promissora para o tratamento do câncer." Os cientistas produziram 105 combinações diferentes de anticorpos para o estudo, testando-os in vitro para ver quão especificamente se ligavam às células-alvo e quão bem-sucedidos eram no recrutamento de células T. As combinações poderiam ser geradas de forma modular e sem a prévia otimização demorada dos anticorpos.

A equipe conseguiu provar que mais de 90% das células cancerígenas foram destruídas após 24 horas. Para descobrir se isto também funcionava em organismos vivos, o professor Kobold e os seus colegas examinaram se os PTEs também reconhecem e induzem a destruição de células cancerígenas em organismos portadores de tumores. “Conseguimos provar que nossos PTEs feitos de estruturas de origami de DNA também funcionam in vivo”, diz Gottschlich.

Versátil e definido pelo usuário

Gottschlich explica que, graças à possibilidade de montar diferentes anticorpos ao mesmo tempo, as células tumorais podem ser direcionadas com muito mais precisão. Também é mais fácil controlar a ativação do sistema imunológico. Isto aumenta as perspectivas de tratamento bem sucedido do cancro, distinguindo com maior precisão entre células doentes e saudáveis ​​e minimizando assim os efeitos secundários. À luz da natureza modular, adaptabilidade e alto grau de endereçabilidade das tecnologias de origami de DNA, os pesquisadores esperam que um amplo espectro de plataformas de imunoterapia complexas e até mesmo controladas por lógica possa ser desenvolvido.

Os cientistas da TUM, Dr. Sebastian Kobold diz:"Acreditamos que nossas descobertas permitirão os testes clínicos de nanotecnologias de DNA e demonstrarão o potencial de estratégias de engenharia biomoleculares baseadas em origami de DNA para aplicações médicas".

Mais informações: Klaus F. Wagenbauer et al, Engajadores de células T baseados em origami de DNA multiespecíficos programáveis, Nanotecnologia da Natureza (2023). DOI:10.1038/s41565-023-01471-7
Informações do diário: Nanotecnologia da Natureza

Fornecido pela Universidade Ludwig Maximilian de Munique