Programação de bactérias para combater o câncer
A capacidade de programar células vivas para se comportar de maneiras específicas sob certas condições está criando novas oportunidades na medicina. Um estudo recente em ratos, no qual pesquisadores programaram bactérias para ajudar a combater o câncer, é um exemplo.
Alguns tumores prosperam e se espalham porque suas células enviam um sinal de “não me coma” que faz o sistema imunológico deixá-los em paz. As células tumorais que não enviam o sinal são vulneráveis a macrófagos e outras células imunológicas que podem engoli-las e digeri-las.
Agora, cientistas da Universidade de Columbia, na cidade de Nova York, mostraram que é possível programar bactérias para desligar o sinal de não me comer e induzir uma resposta imune antitumoral.
A abordagem é um exemplo de biologia sintética, um campo emergente em que os tratamentos médicos prometem ser mais eficazes e específicos do que muitos métodos moleculares.
Em uma recente Nature Medicine Neste artigo, os pesquisadores descrevem como programaram bactérias e as usaram para encolher tumores e aumentar a sobrevida em um modelo de linfoma em ratos.
Eles viram que o tratamento não apenas encolheu os tumores que injetaram, mas também os tumores distantes, secundários ou metástases.
“Ver tumores não tratados responderem ao lado do tratamento de lesões primárias foi uma descoberta inesperada”, diz o co-autor sênior Tal Danino, professor assistente de engenharia biomédica da Columbia University.
Danino afirma que o que eles testemunharam foi a primeira demonstração de um “efeito abscopal” no tratamento do câncer que utiliza bactérias.
“Isso significa”, ele acrescenta, “que seremos capazes de projetar bactérias para ativar os tumores localmente e estimular o sistema imunológico a procurar tumores e metástases que são pequenos demais para serem detectados com imagens ou outras abordagens”.
Na terapia do câncer, o efeito abscopal é a capacidade de provocar uma resposta antitumoral que destrói as células cancerígenas longe do alvo principal.
As células que enviam sinais que não me comem são comuns não apenas em tumores, mas também em tecidos saudáveis. Isso representa um desafio para os desenvolvedores de imunoterapias direcionadas ao sinal.
Danino e colegas enfrentaram esse desafio programando as bactérias para que liberassem apenas a carga útil do silenciamento de sinal quando pudessem sentir que estavam dentro do “microambiente tumoral”.
A carga útil em si estava na forma de “um nanocorpo codificado” e a bactéria que eles usavam era um “agente não patogênico” Escherichia coli tensão.”
Nos tumores, E. coli bactérias proliferam em núcleos necróticos ou bolsas de células moribundas.
A equipe programou as bactérias para detectar quorum, o que significa que, quando atingiram um determinado tamanho populacional, morreram e liberaram sua carga útil de nanocorpos codificados.
Essa estratégia impediu que as bactérias penetrassem em outros tecidos e silenciaram os sinais que não me comem em suas células. No entanto, também deixou células bacterianas suficientes para iniciar uma nova população, estabelecendo ciclos repetidos de administração de medicamentos no tumor.
A equipe já havia demonstrado essa estratégia de entrega de medicamentos em trabalhos anteriores.
No novo estudo, eles mostraram que ele também pode desativar seletivamente os sinais não me comer nas células cancerígenas, visando o CD47, a proteína que envia o sinal.
A equipe sugere que o tratamento funcione porque ele faz duas coisas. Primeiro, a presença de bactérias vivas induz a inflamação no tumor. Isso convoca o sistema imunológico.
A segunda coisa que o tratamento faz é desencadear células do sistema imunológico, como macrófagos, para ingerir as células do tumor porque ele desliga o CD47 e não me come. Por sua vez, essa resposta imune inicia “células T infiltradas em tumores” que migram para metástases distantes.
Os pesquisadores sugerem que as descobertas são “prova de conceito para um efeito abscopal induzido por uma imunoterapia bacteriana projetada” e concluem:
“Assim, as bactérias manipuladas podem ser usadas para a entrega local e segura de cargas imunoterapêuticas, levando à imunidade antitumoral sistêmica”.
Eles já estão testando a segurança e a eficácia do método com outros tipos de câncer em ratos. Depois disso, eles esperam proceder a ensaios clínicos em humanos.
Source link