Sucesso de ensaio clínico utilizando CRISPR para tratamento do câncer abre caminho para tratamentos personalizados

Um pequeno ensaio clínico mostrou que os pesquisadores podem usar a técnica CRISPR de edição de genes para alterar as células imunológicas para que reconheçam proteínas mutantes específicas dos tumores de uma pessoa. Essas células podem então ser liberadas com segurança no corpo para encontrar e destruir seu alvo.

É a primeira tentativa de combinar duas áreas importantes na pesquisa do câncer: edição de genes para criar tratamentos personalizados e engenharia de células imunológicas chamadas células T para melhor direcionar os tumores. A abordagem foi testada em 16 pessoas com tumores sólidos, inclusive na mama e no cólon.

“É provavelmente a terapia mais complicada já tentada na clínica”, diz o co-autor do estudo, Antoni Ribas, pesquisador de câncer e médico da Universidade da Califórnia, em Los Angeles. “Estamos tentando fazer um exército com as células T do próprio paciente.”

Os resultados foram publicados na revista Nature e apresentados na reunião anual da Society for Immunotherapy of Cancer em Boston, Massachusetts.

Ribas e seus colegas começaram sequenciando o DNA de amostras de sangue e biópsias de tumores, para procurar por mutações encontradas no tumor, mas não no sangue. Isso tinha que ser feito para cada pessoa no ensaio clínico. “As mutações são diferentes em cada câncer”, diz Ribas. “E embora existam algumas mutações compartilhadas, elas são a minoria.”

Os pesquisadores então usaram algoritmos para prever qual das mutações provavelmente seria capaz de provocar uma resposta das células T, um tipo de glóbulo branco que patrulha o corpo em busca de células errantes. “Se as células T veem algo que não parece normal, elas o matam”, diz Stephanie Mandl, diretora científica da PACT Pharma em San Francisco, Califórnia, e principal autora do estudo. “Mas nos pacientes que vemos na clínica com câncer, em algum momento o sistema imunológico meio que perdeu a batalha e o tumor cresceu.”

Após uma série de análises para confirmar suas descobertas, validar suas previsões e projetar proteínas chamadas receptores de células T capazes de reconhecer as mutações tumorais, os pesquisadores coletaram amostras de sangue de cada participante e usaram a edição do genoma CRISPR para inserir os genes que codificam esses receptores em suas células T. Cada participante teve que tomar medicação para reduzir o número de células imunológicas produzidas, e as células modificadas foram infundidas.

“Este é um processo de fabricação tremendamente complicado”, diz Joseph Fraietta, que projeta terapias de células T contra o câncer na Universidade da Pensilvânia, na Filadélfia. Em alguns casos, todo o procedimento levou mais de um ano.

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Cada um dos 16 participantes recebeu células T modificadas com até três alvos diferentes. Posteriormente, as células editadas foram encontradas circulando em seu sangue e estavam presentes em concentrações mais altas próximas aos tumores do que as células não editadas antes do tratamento. Um mês após o tratamento, cinco dos participantes apresentaram doença estável, o que significa que seus tumores não cresceram. Apenas duas pessoas experimentaram efeitos colaterais que provavelmente foram devidos à atividade das células T editadas.

Embora a eficácia do tratamento tenha sido baixa, os pesquisadores usaram doses relativamente pequenas de células T para estabelecer a segurança da abordagem, diz Ribas. “Só precisamos bater mais forte da próxima vez”, diz ele.

E à medida que os pesquisadores desenvolvem maneiras de acelerar o desenvolvimento das terapias, as células modificadas passam menos tempo sendo cultivadas fora do corpo e podem ser mais ativas quando infundidas. “A tecnologia ficará cada vez melhor”, diz Fraietta.

Células T modificadas – chamadas de células CAR-T – foram aprovadas para o tratamento de alguns tipos de câncer de sangue e linfa, mas os tumores sólidos representam um desafio particular. As células CAR-T são eficazes apenas contra proteínas que são expressas na superfície das células tumorais. Essas proteínas podem ser encontradas em muitos cânceres de sangue e linfa, o que significa que não há necessidade de projetar novos receptores de células T para cada pessoa com câncer.

Mas as proteínas de superfície comuns não foram encontradas em tumores sólidos, diz Fraietta. E os tumores sólidos fornecem barreiras físicas às células T, que devem circular pelo sangue, viajar até o tumor e depois se infiltrar para matar as células cancerígenas. Às vezes, as células tumorais também suprimem as respostas imunes, liberando sinais químicos imunossupressores e usando o suprimento local de nutrientes para alimentar seu rápido crescimento.

“O ambiente ao redor de um tumor é como um esgoto”, diz Fraietta. “As células T tornam-se menos funcionais assim que atingem o local.”

Com esta prova inicial de conceito em mãos, Mandl e seus colegas esperam poder projetar células T não apenas para reconhecer mutações do câncer, mas também para serem mais ativas perto do tumor. Mandl diz que existem várias maneiras possíveis de fortalecer as células T, por exemplo, removendo os receptores que respondem a sinais imunossupressores ou ajustando seu metabolismo para que possam encontrar mais facilmente uma fonte de energia no ambiente do tumor.

Esses designs elaborados podem ser viáveis graças aos recentes avanços tecnológicos no uso do CRISPR para editar células T, diz Avery Posey, que estuda terapias celulares e genéticas para o câncer na Universidade da Pensilvânia. “Tornou-se incrivelmente eficiente”, diz ele. “Veremos meios muito sofisticados de engenharia de células imunológicas na próxima década.”

No artigo publicado, os pesquisadores descrevem a substituição de receptores de células T de precisão não viral para terapia celular personalizada.

Eles relatam que o receptor de células T (RCT) fornece a especificidade fina das células T para reconhecer mutações em células cancerígenas. Desenvolveu-se então uma abordagem de nível clínico baseada na edição de genoma de precisão não viral CRISPR/Cas9 para desativar simultaneamente dois genes de RCT endógenos, RCTα (TRAC) e RCTβ (TRBC), e inserir no locus TRAC as duas cadeias de um RCT específico de neoantígeno (neoRCT), isolado das próprias células T circulantes do paciente usando uma biblioteca personalizada de reagentes de captura solúveis de neoantígeno-HLA previstos.

Dezesseis pacientes com cânceres sólidos refratários receberam até três produtos celulares neoRCT-transgênicos distintos, cada um expressando um neoRCT específico do paciente, em um primeiro ensaio clínico de fase 1 de escalonamento de dose celular em humanos.

Um paciente apresentou síndrome de liberação de citocinas de grau 1 e outro apresentou encefalite de grau 3. Todos tiveram os efeitos colaterais esperados da quimioterapia linfodepletora.

Cinco pacientes tiveram doença estável e os outros 11 tiveram progressão da doença como melhor resposta à terapia.

Células T transgênicas NeoRCT foram detectadas em biópsias tumorais pós-infusão em frequências mais altas do que os RCTs nativos pré-infusão.

Este estudo demonstra a viabilidade de isolar e clonar múltiplos RCTs reconhecendo neoantígenos mutacionais, a supressão do RCT endógeno e ativação dos neoRCTs simultâneas usando edição de genoma de precisão não viral de etapa única, a fabricação de células T modificadas por neoRCT em grau clínico, a segurança de infundir até três produtos de células T neoRCT editadas por genes e a capacidade das células T transgênicas de trafegar para os tumores dos pacientes.

Veja também: "Conhecendo o sistema imunológico" e "Distinção entre tumores benignos e malignos".

 

Fontes:
Nature, publicação em 10 de novembro de 2022.
Nature, notícia publicada em 10 de novembro de 2022.