Sequenciação de Células Únicas Combinada com CAR-T para Explorar Terapias Tumorais

Sequenciação de Células Únicas e CAR-T

O Receptor de Antígeno Quimérico (CAR) é uma molécula transmembranar recombinante que consiste em um segmento extracelular (uma região variável de anticorpo de cadeia única que se liga a antígenos), uma região transmembranar e um segmento intracelular (um domínio de sinalização intracelular responsável por transmitir sinais de ativação), sendo um receptor artificialmente construído que reconhece antígenos específicos. As células T que expressam moléculas CAR são chamadas de células T com receptor de antígeno quimérico (células CAR-T), que são preparadas através da transferência do gene CAR para as células T in vitro, utilizando uma variedade de vetores. As células CAR-T podem rastrear e reconhecer os receptores específicos que transportam na sua superfície e guiar as células T para eliminar células cancerígenas.

A sequenciação de células únicas refere-se à tecnologia de sequenciação para obter informações genéticas de células individuais, ou seja, a extração e amplificação de informações genéticas do genoma, transcriptoma, epigenoma e outras informações genéticas, bem como a análise de sequenciação de alto rendimento ao nível de células individuais. O campo da genómica de células únicas revelou, nos últimos anos, inúmeras pistas sobre a complexidade dos sistemas biológicos. A combinação da sequenciação de células únicas de alta resolução e da terapia CAR T pode ajudar-nos a explorar mais a eficácia da terapia com células CAR-T, o mecanismo de ação e a desenvolver novos fármacos direcionados e terapias combinadas para otimizar e melhorar o alcance da aplicação clínica da terapia com células CAR-T.

Revelação de Novos Alvos para Terapia da LMA através do Perfilamento do Transcriptoma

A equipa de investigação utilizou metodologias avançadas, incluindo sequenciação de RNA de célula única (scRNA-seq), sequenciação do recetor de células T de célula única (scTCR-seq) e citometria de fluxo, para isolar meticulosamente as células CAR-T. Estas células foram obtidas de amostras de sangue e medula óssea de 10 pacientes diagnosticados com leucemia linfoblástica aguda B em recaída refratária na infância, até cinco anos após o tratamento com células CAR-T CD19.

A investigação envolveu uma comparação abrangente entre pacientes que exibiam células CAR-T persistentes e aqueles que apresentavam resultados abaixo das expectativas. Notavelmente, o estudo revelou que as células CAR-T duradouras exibiam um fenótipo duplo negativo CD4/CD8 distinto e um estado de memória que se assemelhava a uma falha, caracterizado por um perfil transcricional único. Este perfil duradouro foi notavelmente prevalente em todos os pacientes pediátricos que responderam favoravelmente à terapia a longo prazo e, curiosamente, também foi identificado em dois pacientes adultos com leucemia linfocítica crónica. Os resultados lançam luz sobre uma assinatura transcricional universal associada à presença de células CAR-T CD19 clinicamente eficazes e duradouras.

Visão geral do estudo e fluxo de trabalho. (Anderson et al., 2023)

Os autores geraram perfis de transcriptoma de célula única contendo mais de 28.000 células mieloides saudáveis e malignas e 500.000 células saudáveis, com base em 15 conjuntos de dados de scRNA-seq de pacientes com LMA e 11 conjuntos de dados de scRNA-seq de 9 tecidos humanos saudáveis (cérebro, pulmões, gânglios linfáticos, coração, pele, fígado, rins, cólon e esófago) e realizaram uma análise da expressão molecular na superfície celular destes dados para encontrar antígenos que são expressos na superfície de células tumorais malignas, mas que são menos expressos em células humanas saudáveis, incluindo células T. Após uma triagem rigorosa, foram identificados dois novos alvos para células CAR-T que podem ser utilizados para tratar a LMA: CSF1R e CD86.

Uma abordagem de triagem baseada em scRNA-seq identifica CSF1R e CD86 como potenciais alvos CAR na LMA. (Gottschlich et al., 2023)

Referências:

1. Anderson, Nathaniel D et al. "Assinaturas transcricionais associadas a células CAR-T CD19 persistentes em crianças com leucemia." medicina da natureza vol. 29,7 (2023): 1700-1709.
2. Gottschlich, A., Thomas, M., Grünmeier, R. et al. Atlas transcriptómico de célula única orienta o desenvolvimento de células CAR-T para o tratamento da leucemia mieloide aguda. Nat Biotechnol 41, 1618–1632 (2023).