Notícias

Gel esponjoso injetável aumenta a quantidade e a qualidade das células T

Transplantes de medula óssea, também conhecidos como transplantes de células-tronco hematopoiéticas, são tratamentos que salvam vidas para doenças agressivas, como leucemia e mieloma múltiplo, e infecções como o HIV. O procedimento envolve a infusão de células-tronco do sangue de um doador compatível no paciente para “reiniciar” o sangue e o sistema imunológico.

As células imunes se desenvolvem a partir de células-tronco sanguíneas que residem na medula óssea. A fim de tratar a doença e evitar que o corpo do paciente rejeite as células transplantadas, os pacientes passam por um condicionamento intensivo, que envolve a administração de quimioterapia e radiação. No entanto, o regime de condicionamento também compromete significativamente o funcionamento das células normais na medula óssea e, portanto, compromete sua capacidade de regenerar o sistema imunológico. Isto inclui uma capacidade reduzida de gerar células T e causa uma imunodeficiência profunda a longo prazo pós-transplante, aumenta o risco de doenças infecciosas oportunistas e complicações imunológicas, como a doença do enxerto contra o hospedeiro.

Agora, engenheiros de Harvard e biólogos de células-tronco desenvolveram um gel injetável semelhante à esponja que aumenta a produção de células T após um transplante de medula óssea, aumentando a quantidade e a diversidade desses componentes-chave do sistema imunológico. Este dispositivo de bioengenharia pode ser injetado sob a pele ao mesmo tempo do transplante para ajudar a reviver o sistema imunológico após o transplante de medula óssea.

A pesquisa é publicada na Nature Biotechnology .

“A deficiência e disfunção de células T é um desafio que ameaça a vida, especialmente em ambientes de transplante”, disse David Scadden, professor de medicina e co-diretor de Harvard e Gerald e Darlene Jordan, e co-autor sênior do estudo. “Nossa pesquisa demonstra uma solução simples e fácil de administrar que pode melhorar a regeneração de células T após o transplante de células-tronco.”

“Nós mostramos que a idéia de criar fábricas de células no corpo pode ser usada no contexto de células-tronco para a medicina regenerativa”, disse David Mooney, o Robert G. Pinkas, professor de bioengenharia da Harvard School of Engineering e Applied Sciences e co-autor sênior no papel.

Mooney também é membro do Corpo Docente do Instituto Wyss de Harvard para Engenharia Biologicamente Inspirada.

Pesquisas anteriores sobre o revigoramento do sistema imunológico após um transplante de medula óssea se concentraram principalmente em melhorar a função do timo, o órgão necessário para a produção de células T. Mooney, Scadden e sua equipe concentraram-se na medula óssea, que é o lar das células-tronco sanguíneas, e criaram um método para expandir as células que migram para o timo para, eventualmente, dar origem a novas células-T. Essas células, conhecidas como progenitoras linfoides comuns, são produzidas na medula óssea.

“Nosso objetivo foi melhorar a produção dessas células, que são como o produto de entrada para a fundição que produz células-T, criando um ambiente parecido com a medula óssea”, disse Scadden.

Baseando-se na pesquisa pioneira do Mooney Lab no desenvolvimento de biomateriais para fornecer pistas instrutivas, os pesquisadores projetaram uma fábrica de células semelhantes a esponjas, com grandes poros que permitem que as células entrem e saiam. A esponja tem duas proteínas integradas, uma que recruta fora das células e a outra para criar os progenitores de células T. A primeira, chamada proteína morfogenética óssea 2, recruta células locais e as estimula a se tornarem células ósseas. Uma vez que a esponja se assemelha à medula óssea vascularizada, a segunda proteína estimula as células-tronco do sangue que vivem no dispositivo a produzir progenitores de células T.

Quando os pesquisadores testaram o dispositivo em camundongos que receberam um transplante de células-tronco hematopoiéticas, eles descobriram que os ratos tratados com o scaffold geravam células T mais rapidamente quando comparados com camundongos que não o faziam.

“Nós também descobrimos que não estamos apenas aumentando a taxa na qual essas células T se formam após o transplante, mas também estamos aumentando a diversidade nos tipos de células T que são formadas”, disse Nisarg Shah, ex-colega de pós-doutorado e principal autor na pesquisa, que agora é membro do corpo docente da Universidade da Califórnia, em San Diego. “Portanto, estamos melhorando não apenas o número de células T, mas também, potencialmente, a amplitude de recursos e proteção do reconhecimento de patógenos.”

Os pesquisadores também descobriram que, em camundongos com o andaime implantado, a freqüência da doença do enxerto contra o hospedeiro, na qual as células do doador podem atacar os tecidos e órgãos saudáveis ​​do paciente, foi significativamente reduzida.

“As perspectivas aqui são empolgantes”, disse Bruce Blazar, professor de pediatria na Divisão de Transplante de Sangue e Medula na Universidade de Minnesota, que não esteve envolvido neste estudo. “A principal limitação do transplante de células-tronco hematopoiéticas é a incapacidade do receptor de regenerar rapidamente as células T para montar uma resposta imune contra antígenos estranhos. Usando um suporte de criogenia baseado em biomateriais, os Drs. Shah, Mooney e Scadden ofereceram um caminho para resolver este obstáculo, fornecendo um sistema 3D implantável e ligantes chave para o recrutamento de células de suporte e induzir o destino e diferenciação da linhagem de células T, resultando em melhor recuperação das células T após a transferência de células de camundongos ou humanas. ”

Em seguida, os pesquisadores pretendem ampliar a pesquisa para ser aplicável em um ambiente clínico.

“O objetivo final é transformar isso em um produto que os médicos possam prescrever e usar”, disse Scadden.

“Este é um estudo muito agradável em que os autores desenvolveram um novo gel que é muito fácil de administrar e ao mesmo tempo tem a capacidade de melhorar a regeneração de células T após o transplante de células-tronco hematopoiéticas”, disse Robert Langer, Professor de Engenharia Química da. MIT que não esteve envolvido neste estudo. “Eu espero que com mais trabalho isso possa se tornar uma terapia útil para os pacientes”.

Para esse fim, este projeto recebeu financiamento e apoio estratégico do Blavatnik Biomedical Accelerator, da Harvard, que promove a pesquisa biomédica em estágio inicial em direção a marcos-chave que validariam as inovações aos olhos de possíveis parceiros corporativos ou investidores. O Departamento de Desenvolvimento de Tecnologia de Harvard está explorando uma série de caminhos para o desenvolvimento e comercialização da tecnologia.

Deixe uma resposta