Descobriu-se que a formação transitória célula-a-célula de células tumorais aumenta a resistência à imunoterapia

Descobriu-se que a formação transitória célula-a-célula de células tumorais aumenta a resistência à imunoterapia

Num estudo recentemente publicado no e-Vida Na revista, os pesquisadores mostraram que as células tumorais evitam a imunoterapia criando estruturas únicas, célula a célula, transitórias que são resistentes à quimioterapia e à destruição pelas células T.

Lernen: Eine vorübergehende Zell-in-Zell-Bildung liegt einem Tumorrückfall und einer Immuntherapieresistenz zugrunde. Bildnachweis: CI Photos/Shutterstock

fundo

Apesar de algumas histórias de sucesso notáveis, as imunoterapias contra o cancro, que utilizam o sistema imunitário do próprio corpo para combater o cancro, já não funcionam para muitos pacientes. Não está claro por que isso acontece, mas a forma como o sistema imunológico ataca as células cancerígenas pode desempenhar um papel neste fenômeno.

As imunoterapias ativam células T assassinas especializadas que desencadeiam a resposta imunológica contra tumores. Essas células podem identificar células cancerígenas e injetar grânulos tóxicos através de suas membranas para matá-las. No entanto, as células T assassinas nem sempre são eficazes porque as células cancerosas são naturalmente boas em evitar a detecção. Durante o tratamento, seus genes tendem a sofrer mutações, proporcionando-lhes novas maneiras de escapar do sistema imunológico humano.

Curiosamente, quando os cientistas analisaram os genes das células tumorais, descobriram que muitos destes genes codificam proteínas reconhecidas pelas células T que não mudam significativamente, sugerindo que a resistência dos tumores à imunidade pode ser física e não genética.

Sobre o estudo

No presente estudo, os pesquisadores examinaram detalhadamente a recidiva do tumor usando um modelo de camundongo no qual os tumores recorreram após regressão completa. Eles usaram uma combinação de adjuvante de células dendríticas e anticorpos de ligação a tumores para induzir imunidade altamente eficaz de células T. Uma variante desta terapia está atualmente sendo testada em um estudo multicêntrico de fase I. Em vários modelos de camundongos, a imunidade dependente de células T induzida pelo tratamento erradicou completamente os tumores estabelecidos. No entanto, após aproximadamente 10 dias, quase 50% dos ratos desenvolveram tumores recorrentes que eram resistentes aos tratamentos subsequentes.

Os pesquisadores trataram camundongos portadores de melanoma com células T CD8+ esplênicas que expressam receptores de células T (TCRs) contra antígenos de melanoma gp100 ou TRP2. Observe que o antígeno glicoproteína 100 (gp100) é expresso em quase 61% dos melanomas, seguido pela proteína 2 relacionada à tirosinase (TRP2). Além disso, a equipe testou se essas células T infiltrantes de tumor (TIL) estavam ativas. Para fazer isso, eles os transferiram para ratos ingênuos e os desafiaram com células tumorais. Além disso, examinaram alterações na imunogenicidade de linhas celulares resistentes para além da expressão de gp100 e TRP2.

A equipe estabeleceu quatro linhas celulares de B16F10 que mostraram recidiva do tumor após imunoterapia para analisar sua posição de neoantígeno em comparação com B16F10 de camundongos não tratados e realizou análise de exoma completo (WES). Para avaliar a relevância de suas descobertas para os seres humanos, os pesquisadores registraram a carga de neoantígenos detectada em pacientes com recidiva de carcinoma de células não pequenas e melanoma após tratamento com bloqueio de checkpoint.

Os pesquisadores também digeriram enzimaticamente os tumores tratados e classificaram as células vivas do melanoma usando microscopia eletrônica de transmissão (TEM). Para garantir que as estruturas celulares visíveis no TEM não foram criadas pelo procedimento de isolamento, os pesquisadores também analisaram seções histológicas de tumores cujos núcleos e membranas celulares foram marcados com fluorescência. Finalmente, os pesquisadores compararam as taxas de viabilidade e apoptose de células tumorais individuais com as de célula-em-célula e qual cascata de sinalização controlava as estruturas célula-em-célula.

Resultados do estudo

Os pesquisadores fizeram várias observações importantes no presente estudo. Primeiro, as células tumorais sobreviveram à imunoterapia organizando-se numa formação transitória célula-a-célula. Em segundo lugar, as linhas celulares parentais B16F10 e os seus derivados criados após a morte das células T foram similarmente susceptíveis à morte das células T. Tomados em conjunto, estes resultados sugerem que mecanismos transitórios in vivo determinam a resistência de tumores recorrentes. A análise de sequenciação de ácido ribonucleico (RNAseq) também mostrou que todas as linhas celulares estabelecidas foram agrupadas em componentes principais semelhantes. Em contraste, o perfil de expressão de células tumorais classificadas por TEM de camundongos tratados com imunoterapia foi significativamente diferente.

Notavelmente, proteínas predominantemente expressas na membrana de células T ativadas por interferon gama (IFNγ) secretaram grânulos que mediaram a formação célula-em-célula. A formação célula-em-célula mediada por células T foi assim controlada pelo Transdutor de Sinal e Ativador de Transcrição 3 (STAT3) e Resposta de Crescimento Precoce 1 (EGR1). Análises confocal mostraram que a maioria das células tumorais está organizada em constelações de muitos núcleos rodeados por uma única membrana plasmática. As imagens TEM também mostraram uma separação única das membranas plasmáticas e dos citosóis das duas células. Os tumores tratados com imunoterapia mostraram uma prevalência aumentada de tais estruturas celulares, particularmente em locais onde ocorreu apoptose de células tumorais. A inibição destes factores antes da imunoterapia poderia melhorar significativamente a sua eficácia terapêutica.

Conclusões

No geral, o presente estudo revelou uma limitação significativa da imunoterapia atual. Revelou um mecanismo de resistência anteriormente desconhecido que permitiu às células tumorais suportarem a morte imunomediada sem comprometer a sua imunogenicidade.

O estudo descreveu um novo mecanismo de resistência ao bloqueio do ponto de controle imunológico com implicações significativas para a imunoterapia contra o câncer que pode se estender a outras doenças malignas. Gutwillig et al. Usando vários modelos de tumores de camundongos, foi demonstrado que as células tumorais se reorganizam quando atacadas pelo sistema imunológico, escondendo-se umas dentro das outras e, assim, ficando sob muitas camadas da membrana celular. Neste ponto, as células T assassinas poderiam identificar a célula externa e injetar grânulos tóxicos nela, mas não conseguem alcançar as células internas. Gutwillig et al. identificaram alguns dos sinais que as células T assassinas liberam e reconhecem as células cancerígenas e mostraram que bloqueá-las poderia fazer com que as células cancerosas parassem de se esconder e tornar a imunoterapia mais eficaz. Esta nova abordagem poderá influenciar pesquisas futuras e ajudar a desenvolver novas terapias contra o câncer ou melhorar os tratamentos existentes.

Referência:

• Amit Gutwillig, Nadine Santana-Magal, Leen Farhat-Younis, et al. (2022). Eine vorübergehende Zell-in-Zell-Bildung liegt einem Tumorrückfall und einer Immuntherapieresistenz zugrunde. eLife. doi: https://doi.org/10.7554/eLife.80315 https://elifesciences.org/articles/80315

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