• Emmanuel Arthur A. Aragão

O impacto de antioxidantes na função das células CAR-T

- Por Emmanuel Aragão -


As células T naive (Tn), após o momento de sua ativação, podem se diferenciar em diversos fenótipos – os fenótipos mais descritos são as células tronco de memória (Tscm), memoria central (Tcm), memória efetora (Tem) e efetoras terminais (Teff). Para ocorrer a diferenciação é necessária uma reprogramação metabólica destas células a um perfil mais anabólico, com maior geração de espécies reativas de oxigênio (ROS) e ativação de vias de sinalização como do PI3K/AKT/mTOR e c-Myc, que irá resultar, entre outras coisas, no aumento da glicólise para maior produção de energia.

Fenótipos de células T


Funcionalmente, as células pouco diferenciadas conseguem migrar melhor entre os tecidos linfoides e vasos sanguíneos, além de possuírem uma maior capacidade de proliferação e persistência; por outro lado, as células mais diferenciadas detém maior habilidade de liberar citocinas e realizar ação citotóxica (Golubovskaya e Wu, 2017). Neste balanço, diversos autores (Dugnani e colaboradores, 2017;Golubovskaya e Wu, 2017) relatam as células T pouco diferenciadas como mais promissoras na eliminação de tumores, sendo este um importante parâmetro a ser avaliado durante o tratamento com células CAR-T, visto que pode influenciar diretamente a sua resposta antitumoral.

Diferença metabólica os subtipos de células T


Em vista disso, já existem diversas moléculas em testes pré-clínicos e clínicos que visam modular o metabolismo de células T, a fim de evitar a sua diferenciação e mantê-las com maior resposta antitumoral (Dugnani e colaboradores, 2017). A via metabólica da glicólise é uma das mais exploradas nesse sentido, sendo inibida por bloqueadores de transportador de glicose 1 (GLUT1) (Chan e colaboradores, 2012), c-Myc (Kagoya e colaboradores,2016) e outros.


No trabalho de Pilipow e colabores (2018) foi realizado tratamento in vitro de células T CD8+ naive com diferentes antioxidades, a fim de testar se o controle da produção de ROS logo após a ativação destas células inibiria a via metabólica da glutationa, uma molécula antioxidante, que por sua vez está associada à ativação da via do mTOR e MYC.

Interação do GSH com ROS e consequências no metabolismo


Os autores demonstraram que os tratamentos com glutationa reduzida (GSH), N-acetilcisteína (NAC) e apocinina (APO) foram capazes de reduzir a porcentagem de células mais diferenciadas (CCR7-, CD45RO+) em comparação ao controle. Adicionalmente, o tratamento com NAC foi o único capaz de induzir uma maior população de células Tn e Tscm, de forma que os autores o adotaram como tratamento para os demais experimentos. A adição do NAC durante a expansão e ativação de células CD8+ naive in vitro também foi capaz de diminuir a expressão de genes relacionados à diferenciação e exaustão, bem como aumentar de genes relacionados à persistência celular, moléculas co-estimulatórias e efetoras.


Os autores também demonstraram que a simples adição de NAC durante a expansão de células CAR-T anti CD19 in vitro foi capaz de promover melhor controle da progressão do tumor de camundongos tratados, bem como de induzir um aumento considerável na curva de sobrevida quando comparado ao grupo de animais que receberam a transferência de células CAR-T não tradadas com o antioxidante.


Deste modo, o trabalho demonstrou que o uso de um antioxidante economicamente acessível pode bloquear a diferenciação de células T in vitro, tornando-as mais proliferativas e persistentes, além de comprovadamente induzir melhor resposta antitumoral das células CAR-T. Tudo isto faz deste tratamento uma interessante opção potencial a ser incorporada nos protocolos de expansão de células T para transferência adotiva, bem como reafirma a diferença que moduladores de metabolismo podem exercer neste tipo de abordagem.


Referências


D.A. Chan, P.D. Sutphin, P. Nguyen, S. Turcotte, E.W. Lai, A. Banh, et al., Targeting GLUT1 and the Warburg effect in renal cell carcinoma by chemical synthetic lethality, Sci. Transl. Med. 3 (2011) 94ra70.

Y. Kagoya, M. Nakatsugawa, Y. Yamashita, T. Ochi, T. Guo, M. Anczurowski, et al., BET bromodomain inhibition enhances T cell persistence and function in adoptive immunotherapy models, J. Clin. Invest. 126 (2016) 3479e3494.

Golubovskaya V, Wu L. Different Subsets of T Cells, Memory, Effector Functions, and CAR-T Immunotherapy. Cancers (Basel). 2016;8(3):36. Published 2016 Mar 15. doi:10.3390/cancers8030036.


Dugnani E, Pasquale V, Bordignon C, Canu A, Piemonti L, Monti P. Integrating T cell metabolism in cancer immunotherapy. Cancer Lett. 2017;411:12-18. doi:10.1016/j.canlet.2017.09.039.

Pilipow K, Scamardella E, Puccio S, et al. Antioxidant metabolism regulates CD8+ T memory stem cell formation and antitumor immunity. JCI Insight. 2018;3(18):e122299. Published 2018 Sep 20. doi:10.1172/jci.insight.122299.


Mak, T. W., Grusdat, M., Duncan, G. S., Dostert, C., Nonnenmacher, Y., Cox, M., … Brenner, D. (2017). Glutathione Primes T Cell Metabolism for Inflammation. Immunity, 46(4), 675–689. doi:10.1016/j.immuni.2017.03.019


Knochelmann HM, Smith AS, Dwyer CJ, Wyatt MM, Mehrotra S, Paulos CM. CAR T Cells in Solid Tumors: Blueprints for Building Effective Therapies. Front Immunol. 2018;9:1740. Published 2018 Jul 27. doi:10.3389/fimmu.2018.01740


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