RMMG - Revista Médica de Minas Gerais

Artigo de Revisão

Terapia com células CAR-T: reprogramação celular para o combate de neoplasias malignas

CAR-T cell therapy: cell reprogramming to combat malignant neoplasms

José Eduardo Palacio Soares; Lorenzo Alvarenga Guerra; Ronaldo de Rezende Júnior; Fernanda Cardoso Parreiras

Universidade José do Rosário Vellano (UNIFENAS), Belo Horizonte, MG, Brasil

Endereço para correspondência

José Eduardo Palacio Soares
E-mail: dupalacio@hotmail.com

Recebido em: 17 Janeiro 2022
Aprovado em: 04 Maio 2022
Data de Publicação: 18 Agosto 2022

Conflito de Interesse: Não há

Editor Associado Responsável: Angélica Nogueira Rodrigues
Faculdade de Medicina da Universidade Federal de Minas Gerais
Belo Horizonte/MG, Brasil

Resumo

As células CAR-T são linfócitos geneticamente modificados para reconhecerem um espectro amplo de antígenos de superfície celulares. Além disso, atacam células tumorais malignas, que expressam esses antígenos, por meio da ativação da coestimulação citoplasmática, secreção de citocinas, citólise de células tumorais e proliferação de células T. O objetivo desse estudo é abordar a imunoterapia com células CAR-T, a fim de explicar seu conceito, processo de fabricação e papel no tratamento de neoplasias hematológicas e tumores sólidos. Foi realizada uma revisão através do portal PubMed, utilizando como descritores: "car-t cell therapy" e "neoplasms", determinados com base nos "Descritores em Ciências da Saúde". Foram obtidos, inicialmente, 10 artigos, os quais foram lidos integralmente para a confecção dessa revisão. Além disso, foram adicionados 3 ensaios clínicos atualizados sobre o tema. Na terapia com células CAR-T, as células T são coletadas do paciente, geneticamente modificadas para incluir receptores de antígeno específicos e, posteriormente, expandidas em laboratórios e transfundidas de volta para o paciente. Assim, esses receptores podem reconhecer células tumorais que expressam um antígeno associado a um tumor. A terapia com células CAR-T é mais conhecida por seu papel no tratamento de malignidades hematológicas de células B, sendo a proteína CD19 o alvo antigênico mais bem estudado até o momento. Entretanto, estudos estão sendo feitos para verificar a eficácia desse tratamento, também, em tumores sólidos. Portanto, apesar de inicialmente ser indicada apenas para um grupo seleto de pessoas, essa terapia tem demonstrado grande potencial para atuar em um espectro maior de pacientes.

Palavras-chave: Terapia CAR com Células T; Neoplasias; Imunoterapia.

 

INTRODUÇÃO

Apesar do rápido desenvolvimento da ciência e do surgimento de novas tecnologias na área da saúde, a terapia tumoral é ainda uma questão de difícil manejo. Terapias convencionais, como cirurgia, quimioterapia e radioterapia podem fornecer benefícios a curto prazo, mas possuem efeitos colaterais devido a sua invasividade e biotoxicidade. Além disso, a resistência a múltiplas drogas quimioterápicas e as diversas toxicidades da radioterapia limitam seus efeitos curativos. Nesse contexto, as imunoterapias despertam o interesse de vários pesquisadores¹.

Dentre as imunoterapias típicas, incluem-se: linfócitos infiltradores de tumor (TILs), células T com receptores de células T (TCR) produzidos e células T com receptores antigênicos quiméricos (CAR). Destas, a imunoterapia com células CAR-T tem recebido considerável atenção nas áreas de pesquisa, pois apresenta uma grande eficácia no tratamento de cânceres, especialmente nas malignidades hematológicas de células B^1,2. Entretanto, nos tumores sólidos, há uma dificuldade no reconhecimento das células cancerígenas pelo CAR, devido a sua alta heterogeneidade fenotípica, dentre outros fatores¹.

Até recentemente, a terapia com células CAR-T estava disponível apenas para um grupo seleto de pacientes com malignidades hematológicas avançadas. Embora o uso desse tratamento emergente tenha sido, até agora, amplamente restrito a pequenos ensaios clínicos, seu avanço foi seguido com grande interesse por pesquisadores e clínicos³.

Um CAR é um tipo de receptor geneticamente construído^1-3, composto por quatro partes. A primeira é uma região de reconhecimento de antígeno extracelular com fragmentos variáveis de cadeia única (scFvs), que derivam de anticorpos monoclonais (mAb) antígeno-específicos e reconhecem e se ligam a antígenos específicos relacionados ao tumor, independente da restrição molecular do complexo principal de histocompatibilidade (MHC). A segunda é uma área de haste (dobradiça) extracelular que normalmente consiste de regiões de fragmento cristalizável (Fc) ou da região espaçadora do CD4 e CD8. A terceira é uma região transmembrana que normalmente deriva do CD8, CD3-ζ, CD4, OX40 e H2-K^b. A quarta é uma cauda sinalizadora intracelular, que inclui o componente transdutor de sinal do receptor de célula T (TCR)². O design do CAR e sua estrutura têm evoluído com o tempo, de modo que existem agora quatro gerações utilizadas na prática clínica, que variam entre si quanto à composição dos domínios de co-estimulação^2,4.

Sendo assim, as células CAR-T são linfócitos geneticamente modificados para reconhecerem um espectro mais amplo de antígenos de superfície celulares, incluindo glicolipídios, carboidratos e proteínas. Além disso, atacam células tumorais malignas, que expressam esses antígenos, por meio da ativação da coestimulação citoplasmática, secreção de citocinas, citólise de células tumorais e proliferação de células T^1,5. É essencial para o desenvolvimento de uma célula CAR-T bem-sucedida, que o alvo escolhido possibilite a identificação de um antígeno associado ao tumor, além de estar praticamente ausente nas células normais e superexpressado nas células malignas, de maneira a minimizar efeitos tóxicos em tecidos normais (off target)⁶.

O estudo teve como objetivo abordar a imunoterapia com células CAR-T, a fim de explicar o seu conceito, o seu processo de fabricação e o seu papel no tratamento de neoplasias hematológicas e tumores sólidos, por meio de uma revisão bibliográfica das publicações mais recentes sobre o assunto, de maneira a contribuir e incentivar a expansão das pesquisas sobre essa promissora terapia.

 

MÉTODOS

Foi feita uma revisão de literatura na qual realizou-se uma pesquisa bibliográfica e transversal por meio do portal: PubMed (National Center For Biotechnology Information), em que foram utilizados como descritores os termos "car-t cell therapy" e "neoplasms", determinados com base na biblioteca virtual de saúde DeCS (Descritores em Ciências da Saúde). A busca foi restrita a artigos completos gratuitos, para que apenas os resultados que apresentassem ambos os termos no título ou no resumo do artigo fossem incluídos. Dessa forma, foram obtidos, inicialmente, 10 artigos, os quais foram lidos integralmente para a confecção dessa revisão. Além disso, foram adicionados 3 ensaios clínicos atualizados sobre o tema.

 

RESULTADOS E DISCUSSÃO

O processo de fabricação se inicia com a coleta de leucócitos não estimulados via leucaférese de grande volume^3,7. A separação das células T pode ser alcançada de várias maneiras, sendo algumas delas, a remoção de glóbulos vermelhos e contaminantes de plaquetas pelos gradientes de densidade, a divisão das células por tamanho e densidade, e a eliminação de monócitos e isolamento de linfócitos³. As células são, então, transferidas para uma instalação de processamento celular de enriquecimento, onde são incubadas, geralmente, com vetores virais que codificam o CAR, os quais entram nas células T e introduzem o RNA do mesmo. Esse RNA é transcrito reversamente em DNA, que se recombina no genoma da célula T, o que resulta na incorporação permanente do gene CAR⁷. Os vetores lentivirais fornecem um perfil de integração genômica mais seguro do que os gama-retrovirais e, portanto, têm sido comumente utilizados em ensaios clínicos de terapias com células CAR-T³.

Embora os vetores lentivirais tenham exibido esses recursos atraentes, apresentam acessibilidade complicada e cara. Por essas razões, pesquisadores têm procurado por métodos de transferência gênica mais acessíveis, sendo que os elementos transponíveis (transposons) oferecem uma alternativa com um vasto potencial para a terapia com células CAR-T. O transposon sleeping beauty (SB), um dos sistemas de transferência de genes não virais mais explorados para a fabricação do CAR, tem mostrado eficiência comparável com os vetores virais, oferecendo uma alternativa válida para a transferência de genes⁴.

Após a transferência gênica, as células T modificadas pelo CAR são, então, expandidas ex vivo e preparadas como um produto de infusão intravenosa farmacêutica⁷. Após a coleta de sangue e a fabricação do produto de célula CAR-T específico para o paciente, as células são congeladas e entregues ao centro de tratamento, onde são, então, descongeladas e infundidas no paciente³. Geralmente, o tempo entre a leucaférese e a administração de células CAR-T é de aproximadamente 4 a 5 semanas, sendo que o processo do encaminhamento até a infusão no paciente pode levar até 2 meses. Portanto, durante este período, visando a minimização da velocidade de progressão da doença e a manutenção da condição geral do paciente, costuma-se realizar quimioterapia linfodepletora⁷.

Em resumo, as células T são coletadas do paciente e geneticamente modificadas para incluir receptores de antígeno, que combinam o fragmento variável de cadeia única de um anticorpo com os domínios de sinalização intracelular. Assim, eles podem reconhecer células tumorais que expressam um antígeno associado a um tumor. As células CAR-T projetadas são então expandidas em laboratório e transfundidas de volta para o paciente³.

A terapia com células CAR-T é mais conhecida por seu papel no tratamento de malignidades hematológicas de células B. A CD19, uma proteína de superfície expressa na maior parte dos linfócitos da linhagem B e não expressa em outros tecidos normais, é o alvo antigênico mais bem estudado de antígenos hematológicos associados à malignidade. A terapia com células CAR-T específicas para CD19 tem demonstrado grande eficiência em induzir remissões duráveis de várias malignidades hematológicas, incluindo a leucemia linfoblástica aguda (LLA), a leucemia linfoblástica crônica (LLC), ambas neoplasias malignas de células hematopoiéticas de linhagem linfoide^1,7,8, e os linfomas não-Hodkins (LNH), que são neoplasias malignas que acometem o tecido linfático de maneira diversa (células B, células T e células natural killer)⁵. Em 90% dos casos da LLA, em mais de 50% dos casos das LLC¹ e em 40 a 58% dos casos de LNH, houve remissão completa dos sintomas⁷.

Além disso, tem-se discutido a respeito de novos antígenos candidatos promissores para o tratamento do mieloma múltiplo (MM) refratário/recidivante com células CAR-T, como por exemplo: o antígeno de cadeia leve Kappa, o CD38, o CD138, o SLAMF7, o GPRC5D e o antígeno de maturação de célula B. O MM é uma neoplasia de células B com uma variedade de manifestações clínicas e um prognóstico muito ruim e, apesar da terapia com células CAR-T ter demonstrado ser promissora para o seu tratamento, alguns desafios devem ser superados como, por exemplo, a redução da toxicidade causada pelo efeito off target. Apesar de ainda não haver terapia com células CAR-T licenciada para pacientes com MM, aqueles pré-tratados intensamente, inelegíveis para transplante ou recidivados precocemente, podem se beneficiar desse tratamento⁶.

Um efeito colateral quase inevitável da imunoterapia com células CAR-T é a síndrome da liberação de citocinas (CRS), também conhecida como "tempestade de citocinas", a qual está relacionada ao processo inflamatório sistêmico induzido pela reação entre as células CAR-T infundidas e os antígenos-alvo. A apresentação da CRS pode variar desde uma síndrome semelhante à gripe, autolimitada, até uma disfunção de múltiplos órgãos que, sem uma intervenção imediata e tratamentos intensivos de suporte, pode levar o paciente à morte. A toxicidade da CRS geralmente se desenvolve dentro da primeira semana após a infusão de células CAR-T⁹ e atinge seu pico dentro de 1 a 2 semanas, coincidindo com a expansão máxima in vivo das células T³. Quando severa, pode ser necessária a utilização de vasopressores, ventilação mecânica, antiepilépticos e hemodiálise. Um indicador confiável da severidade da CRS é a proteína C-reativa (PCR)¹. Atualmente os pesquisadores podem controlar a maior parte dos casos de CRS com anticorpo anti-interleucina 6, como o tocilizumab, aprovado em 2017 pelo Food and Drug Administration (FDA) para o tratamento de CRS induzido por terapia CAR-T^1,3,9.

Também em 2017, apoiando-se nos resultados de segurança e eficácia do ensaio clínico ZUMA-1 (Tabela 1), o FDA aprovou o uso do axicabtagene ciloleucel para o tratamento de adultos portadores de LNH de células B recorrente ou refratário¹⁰. Já em 2021, os resultados do ensaio clínico ZUMA-3 (Tabela 1) culminaram com a aprovação do uso de brexucabtagene autoleucel (KTE-X19) para o tratamento de adultos portadores LLA de linhagem B recidivada ou refratária, sendo a primeira terapia com células CAR-T para essa doença¹¹. Atualmente, o ensaio clínico de fase 3 TRANSFORM, com previsão de término para o final de 2023, está avaliando se o uso de lisocabtagene maraleucel em adultos com LNH de células B de alto grau recorrente ou refratário é tão seguro e eficaz quanto altas doses de quimioterapia e transplante de células tronco¹².

 

 

Após o sucesso da terapia com células CAR-T em malignidades hematológicas, mais pesquisas têm sido feitas para estender esse tratamento a outras neoplasias, como os tumores sólidos³. No entanto, dentre as dificuldades encontradas para sua utilização, incluem-se: a ausência de alvos antigênicos específicos de tumores sólidos, a heterogeneidade desses tumores e a hostilidade do microambiente (imunossupressor) tumoral às células T, dificultando a infiltração e persistência dessas células nesses tecidos por tempo suficiente para gerar uma resposta eficiente¹.

Apesar das dificuldades, a terapia com células CAR-T tem alcançado resultados promissores para tipos específicos de tumores sólidos, como por exemplo, o câncer de pulmão de células não pequenas, o mesotelioma pleural maligno, o colangiocarcinoma, o câncer ovariano epitelial, o glioblastoma e os sarcomas. No entanto, alguns pontos-chave devem ser considerados para traduzir o sucesso da terapia com células CAR-T para tumores sólidos, como, por exemplo, a descoberta de um antígeno específico, a fabricação de células CAR-T com receptores para múltiplos antígenos, a adaptação das células T frente à hostilidade do microambiente tumoral¹. Acredita-se que fatores solúveis imunossupressores desse ambiente, como o fator de transformação de crescimento β (TGF-β), sejam responsáveis pela inibição da resposta imune celular. Espera-se que a combinação do bloqueio do receptor TGF-β com a terapia com células CAR-T resulte em melhores resultados para os pacientes oncológicos¹³.

Outro grande desafio da terapia com células CAR-T a ser vencido é a sua acessibilidade. Nos Estados Unidos da América (EUA), o custo total do tratamento da LLA de células B, considerando o produto e as despesas das medidas de suporte necessárias, é de cerca de 1 milhão de dólares⁹.

 

CONCLUSÃO

A terapia com células CAR-T era, inicialmente, indicada apenas para um grupo seleto de pacientes com neoplasias hematológicas avançadas. Entretanto, essa terapia tem avançado e demonstrado grande potencial para atuar em um espectro cada vez maior de pacientes. Com relação às malignidades hematológicas, a terapia com células CAR-T específicas para CD19 demonstrou especial eficácia na indução de remissões duráveis na LLA, LLC e LNH. Além disso, novos antígenos têm sido estudados para o tratamento do MM refratário/recidivante com células CAR-T; entretanto, a intensa ativação imune característica dessa terapia deve ser gerenciada adequadamente para permitir o seu uso clínico bem-sucedido, pois pode apresentar repercussões graves. Por outro lado, os resultados em cânceres sólidos não foram homogêneos com relação a sua eficácia até o momento, já que a terapia para esses tumores é mais complicada do que para as neoplasias hematológicas e, apesar de existirem alguns casos de remissão temporária dos tumores sólidos, a sua aplicação clínica enfrenta algumas dificuldades técnicas, como a hostilidade do microambiente tumoral, bem como poderia se beneficiar do desenvolvimento de soluções mais econômicas para esse tipo de terapia.

 

CONTRIBUIÇÃO DOS AUTORES

Todos os autores participaram de maneira significativa na concepção do estudo, na análise e interpretação dos dados, na elaboração, revisão e tradução do manuscrito. Adicionalmente, o autor José Eduardo Palacio Soares também foi o responsável por responder os revisores e atualizar o manuscrito, quando solicitado. Por fim, a autora Fernanda Cardoso Parreiras foi responsável pela orientação e aprovação final do manuscrito.

 

COPYRIGHT

Copyright^© 2020 Soares et al. Este é um artigo em acesso aberto distribuído nos termos da Licença Creative Commons Atribuição que permite o uso irrestrito, a distribuição e reprodução em qualquer meio desde que o artigo original seja devidamente citado.

 

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