Programando bactérias para combater o câncer
A capacidade de programar células vivas para se comportarem de maneiras específicas sob certas condições está criando novas oportunidades na medicina. Um estudo recente com camundongos, 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 com que o sistema imunológico os deixe em paz. As células tumorais que não enviam o sinal são vulneráveis a macrófagos e outras células do sistema imunológico que podem envolvê-los e digeri-los.
Agora, cientistas da Universidade de Columbia, na cidade de Nova York, mostraram que é possível programar bactérias para desligar o sinal não me coma e induzir uma resposta imune antitumoral.
A abordagem é um exemplo de biologia sintética, um campo emergente no qual os tratamentos médicos prometem ser mais eficazes e específicos do que muitos métodos moleculares.
Em um recente Nature Medicine Em papel, os pesquisadores descrevem como programaram bactérias e as usaram para reduzir tumores e aumentar a sobrevivência em um modelo de linfoma em camundongo.
Eles viram que o tratamento não apenas diminuiu os tumores que eles injetaram, mas que tumores secundários distantes, ou metástases, também responderam.
“Ver tumores não tratados responderem junto com o tratamento de lesões primárias foi uma descoberta inesperada”, diz o co-autor Tal Danino, professor assistente de engenharia biomédica na Universidade de Columbia.
Exemplo de efeito abscopal
Danino afirma que o que testemunharam foi a primeira demonstração de um “efeito abscopal” no tratamento do câncer com bactérias.
"Isso significa", acrescenta ele, "que seremos capazes de criar bactérias para preparar tumores localmente e, em seguida, estimular o sistema imunológico a procurar tumores e metástases que são muito pequenos 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 cancerosas distantes do alvo primário.
As células que enviam sinais de não me comem são comuns não apenas em tumores, mas também em tecidos saudáveis. Isso representa um desafio para os desenvolvedores de imunoterapias que visam o sinal.
Danino e seus colegas venceram esse desafio programando as bactérias de modo que só liberassem sua carga de silenciamento de sinal quando pudessem sentir que estavam dentro do "microambiente tumoral".
E. coli com nanocorpos codificados
A carga útil em si estava na forma de "um nanocorpo codificado" e a bactéria que eles usaram era um "não patogênico Escherichia coli tensão."
Em tumores, E. coli bactérias proliferam em núcleos necróticos, ou bolsas de células morrendo.
A equipe programou as bactérias para detecção de quorum, o que significa que, quando atingiram um determinado tamanho da população, morreram e liberaram sua carga de nanocorpos codificados.
Essa estratégia impediu a bactéria de penetrar em outros tecidos e silenciar os sinais de não me coma em suas células. No entanto, também deixou células bacterianas suficientes para iniciar uma nova população, estabelecendo ciclos repetidos de entrega de drogas no tumor.
A equipe já havia demonstrado essa estratégia de entrega de drogas em trabalhos anteriores.
No novo estudo, eles mostraram que também pode desligar seletivamente os sinais de não me comer em células cancerosas, visando CD47, a proteína que envia o sinal.
Preparação de células T infiltrantes de tumor
A equipe sugere que o tratamento funciona porque faz duas coisas. Primeiro, a presença de bactérias vivas induz inflamação local no tumor. Isso convoca o sistema imunológico.
A segunda coisa que o tratamento faz é acionar as células do sistema imunológico, como macrófagos, a ingerir as células tumorais porque ele desliga o sinal de não me comer CD47. Por sua vez, esta resposta imune origina "células T que se infiltram no tumor" que, então, 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, bactérias manipuladas podem ser usadas para entrega segura e local de cargas úteis imunoterapêuticas que levam à imunidade antitumoral sistêmica.”
Eles já estão testando a segurança e a eficácia do método com outros tipos de câncer em camundongos. Depois disso, eles esperam prosseguir para os ensaios clínicos em humanos.
