A terapia com células CAR-T (receptor quimérico de antígeno) vem demonstrando eficácia comprovada em diversos modelos de tumores, sobretudo líquidos, como leucemias lifóides agudas (ALL), linfomas e mieloma múltiplo; entretanto, ainda enfrenta adversidade no tratamento de uma parcela dos pacientes submetidos ao tratamento (1). Neste sentido, diversos grupos de pesquisa procuram por melhorias no desenvolvimento dessa terapia, seja através de modificações adicionais na célula CAR-T ou no próprio processo de produção.
Um dos principais parâmetros utilizados para avaliar o sucesso destas melhorias é avaliação da persistência das células CAR-T: capacidade dos linfócitos se manterem responsivos contra o tumor em decorrência do tempo, o que pode ser refletido pela caracterização de um fenótipo de memória celular. Células T não ativadas, ou naíve, possuem alta capacidade proliferativa e de migração; quando ativadas através do reconhecimento do antígeno via TCR (receceptor de céulas T) ou CAR, vão se diferenciando em distintos fenótipos de memória celular e adquirindo maior capacidade citotóxica, porém menor potencial proliferativo (figura 01). Atualmente é reconhecido que a geração de produtos de células CAR-T com fenótipo naíve ou de memória celular menos diferenciados possuem maior capacidade antitumoral, enquanto células com fenótipo efetor rapidamente acumulam receptores inibitórios e ficam exaustas, com perda da capacidade citotóxica (2).
Neste sentido, o trabalho de Ghassemi e colaboradores em 2018 (3) demonstrou que a simples redução do tempo de expansão dos linfócitos CAR-T em cultura é uma possibilidade viável para geração de células menos diferenciadas no momento da infusão. No artigo, os autores demostram que células CAR-T expandidas por até 9 dias apresentam diminuição progressiva da população de células com fenótipo naíve e tronco (stem). Ao tratarem camundongos imunodeficientes enxertados com modelo de LLA com CAR-T, células expandidas por 3 dias tiveram capacidade antitumoral elevada, mesmo com doses 6 vezes menores, comparado aos animais tratados com produto de células expandidas por 9 dias que tiveram perda da resposta em doses baixas.
Mais recentemente, o mesmo grupo de pesquisa propôs uma nova alteração no protocolo de geração de células CAR-T (4). Desta vez os pesquisadores avaliaram linfócitos CAR não ativados e cultivados somente por 1 dia (D1) até a infusão em animal enxertado com modelo de LLA. Após adaptações no protocolo de transdução das células por lentivirus, os autores testaram diferentes doses de células D1 (2, 0.7 e 0.2 x 10^6 células), e demonstraram efeito dose dependente na redução dos tumores. Camundongos tratados com a maior dose apresentaram remissão completa do tumor, enquanto que doses menores ainda demonstraram efeito citotóxico, porém com menor controle tumoral. Por outro lado, o tratamento com 3 x10^6 células de células CAR-T ativadas e expandidas por 9 dias (D9), embora tenha induzido diminuição acelerada do tumor, apresentou recidiva em todos os animais tratados. Ao analisarem células CD45+ circulantes no sangue periférico, animais tratados com D1 tiveram uma proporção de células T humanas significativamente maior em relação a D9, ainda que com a grande diferença na dose de tratamento, o que indica a capacidade de persistência das células D1.
Os pesquisadores ainda repetiram a comparação, desta vez utilizando linfócitos T de pacientes portadores de linfoma difuso de grandes células B. Muitos tumores possuem microambiente imunossupressor, induzindo a expressão de receptores inibitórios e a consequente exaustão de células T, o que pode ser um limitante da eficácia na clínica (5). Entretanto, todos os animais tratados com células CAR-T no tempo D9 de expansão apresentaram recidiva após diminuição do tumor, enquanto que os tratados com D1 apresentaram redução mais consistente dos tumores. Ademais, a proporção de células CD45+ circulantes foi consistentemente maior nos camundongos tratados com D1, até 49 dias após o tratamento.
Dados recentemente publicados pelo nosso grupo demonstraram a possibilidade de cultivo das células CAR-T por até 3 horas anteriores a infusão sem perda na resposta do tratamento (6), o que é extremamente vantajoso por facilitar a produção de células devido à diminuição de manejo e custos durante o processo de expansão in vitro. No artigo de Ghassemi, além da vantagem do custo benefício é destacado a melhora que este tipo de abordagem pode apresentar, através da geração de células com maior persistência, sendo capazes de demonstrar efeito antitumoral em doses até 10 vezes menores. No processo de otimização de células CAR-T, diversos fatores, variáveis e possibilidades de combinações podem influenciar no aumento da eficiência das células CAR-T geradas, e ainda há muito a se testar. Nesse sentido, uma das possibilidades destacadas pelos autores como próximo passo será avaliar a melhor estrutura do receptor CAR para o protocolo D1.
Referencias
1. Donnadieu E, Dupré L, Pinho LG, Cotta-de-Almeida V. Surmounting the obstacles that impede effective CAR-T cell trafficking to solid tumors. J Leukoc Biol. 2020 Oct;108(4):1067-1079. doi: 10.1002/JLB.1MR0520-746R. Epub 2020 Jul 3. PMID: 32620049; PMCID: PMC7586996.
2. Tantalo DG, Oliver AJ, von Scheidt B, et alUnderstanding T cell phenotype for the design of effective chimeric antigen receptor T cell therapiesJournal for ImmunoTherapy of Cancer 2021;9:e002555. doi: 10.1136/jitc-2021-002555
3. Ghassemi S, Nunez-Cruz S, O'Connor RS, Fraietta JA, Patel PR, Scholler J, Barrett DM, Lundh SM, Davis MM, Bedoya F, Zhang C, Leferovich J, Lacey SF, Levine BL, Grupp SA, June CH, Melenhorst JJ, Milone MC. Reducing Ex Vivo Culture Improves the Antileukemic Activity of Chimeric Antigen Receptor (CAR) T Cells. Cancer Immunol Res. 2018 Sep;6(9):1100-1109. doi: 10.1158/2326-6066.CIR-17-0405. Epub 2018 Jul 20. PMID: 30030295; PMCID: PMC8274631.
4. Ghassemi, S., Durgin, J.S., Nunez-Cruz, S. et al. Rapid manufacturing of non-activated potent CAR-T cells. Nat Biomed Eng 6, 118–128 (2022). https://doi.org/10.1038/s41551-021-00842-6
5. Poorebrahim, M., Melief, J., Pico de Coaña, Y. et al. Counteracting CAR-T cell dysfunction. Oncogene 40, 421–435 (2021). https://doi.org/10.1038/s41388-020-01501-x
6. Abdo L., Barros L. R. C., Viegas M., et al. Development of CAR-T cell therapy for B-ALL using a point-of-care approach. OncoImmunology, 2020