Novas ferramentas aproveitam as células imunes dos tumores para combater efetivamente o câncer

Os cientistas do noroeste desenvolveram uma nova ferramenta para aproveitar as células imunes dos tumores para combater o câncer de maneira rápida e eficaz, publicada na revista Nature Biomedical Engineering.

Suas descobertas mostraram um encolhimento dramático em tumores em camundongos em comparação com os métodos tradicionais de terapia celular.Com um novo dispositivo microfluídico que poderia ser impresso em 3D, a equipe se multiplicou, classificada e colhida centenas de milhões de células, recuperando 400 % a mais das células que comem tumor do que as abordagens atuais.

A maioria dos tratamentos para o câncer envolve produtos químicos tóxicos e substâncias estranhas, que causam efeitos colaterais prejudiciais e enfraquecem a resposta imune do corpo.O uso de tecido do próprio corpo pode eliminar os efeitos colaterais e o risco de rejeição, e muitas terapias de doenças na medicina regenerativa e no tratamento do câncer ganharam força na clínica.Mas às vezes as rodas desviam.

"As pessoas foram curadas na clínica de melanoma avançado através do tratamento com suas próprias células imunes que foram colhidas fora do tecido tumoral", disse Shana Kelley, PhD, pioneira na biotecnologia translacional e autor correspondente no artigo."O problema é que, devido à maneira como as células são colhidas, ele só funciona em um número muito pequeno de pacientes".

Kelley é a professora de química e engenharia biomédica Neena B. Shwartz na Faculdade de Artes e Ciências de Weinberg e na McCormick School of Engineering, e professora de bioquímica e genética molecular em Feinberg.

As células de interesse, chamadas linfócitos infiltrantes de tumor (TILs), são células imunes naturais que invadem o tecido tumoral envolvendo células em uma forma de combate corpo a mão que se parece com alguém que usa inseticida em uma erva daninha.Mas, nesse cenário, pesquisadores anteriores têm atacado as ervas daninhas com um cannister meio expirado de produtos químicos.

É o caso das terapias celulares usadas hoje nas clínicas, onde uma mistura de células "exaustas" e "ingênuas" é usada para tratar tumores.Depois de serem extraídos do tecido, as células são cultivadas em laboratórios distantes dos pacientes de onde foram colhidos.Quando eles se multiplicaram e estão prontos para serem colocados de volta no corpo, muitas das células estão exaustos e incapazes de lutar, tendo estado no tumor por muito tempo.

Montando os melhores lutadores

Usando uma nova tecnologia chamada de afinidade microfluídica direcionada de células infiltrantes (MATIC), os pesquisadores podem identificar quais células são mais ativas através de técnicas de classificação de células ativadas com nanotecnologia.No artigo, os cientistas usaram Matic para encontrar o que os autores chamavam de "população de ouro" das células, produzindo resultados dramáticos para a população de camundongos que estavam olhando.Os tumores em camundongos encolheram dramaticamente - e em alguns camundongos desapareceram completamente - produzindo uma grande melhoria nas taxas de sobrevivência em comparação com os métodos mais tradicionais de recuperação de TIL.

Tecnologia reproduzível e acessível

Como a tecnologia de sua equipe é pequena e facilmente reproduzível, Kelley disse que seria viável trazer o dispositivo impresso em 3D em ambientes hospitalares, em vez de confiná-lo a um laboratório.Atração da terapia celular mais próxima dos pacientes reduziria drasticamente os custos de pesquisa e desenvolvimento e, finalmente, entregaria o tratamento a mais pessoas.

Kelley ingressou na Northwestern em agosto da Universidade de Toronto e continuou a estudar como sua plataforma pode promover tratamentos contra o câncer.Agora, ela está usando o dispositivo para procurar os mesmos tipos de tils em amostras de sangue, o que eliminaria a necessidade de cirurgia para remover um pequeno pedaço de tumor antes dessa forma de tratamento.

Kelley também lançou uma pequena empresa para comercializar seus dispositivos e planeja trabalhar com parceiros e colaboradores do setor da Northwestern para continuar expandindo os casos de uso para a ferramenta.A plataforma em si tem sido usada entre as aplicações, principalmente para a análise e medição de células raras no corpo.

"Quando assumimos o desenvolvimento de uma nova tecnologia, normalmente acabamos com um martelo e precisamos encontrar um prego", disse Kelley."Fomos apresentados a problemas na terapia celular, e ficou imediatamente aparente que esse era um ajuste perfeito".

O principal autor do estudo, Daniel Wang, estudante de doutorado, se juntará ao noroeste da Universidade de Toronto como bolsista de pós -doutorado e planeja continuar desenvolvendo novas soluções para terapia celular nos laboratórios do Kelley Group no campus de Chicago.

Kelley também é membro do Instituto Internacional de Nanotecnologia (IIN), do Instituto de Processos de Química da Vida, do Instituto Simpson Querrey para Bionanotechnology e do Centro de Câncer Robert H. Lurie Lurie da Universidade do Noroeste.

O estudo foi financiado pelos Institutos Canadenses de Pesquisa em Saúde (número de concessão FDN-148415) e pelo Programa de Projetos de Pesquisa em Saúde Colaborativa.A pesquisa fazia parte da Iniciativa de Design Medicine By Design da Universidade de Toronto, que recebe financiamento do Fundo de Excelência em Pesquisa do Canadá.