Visando SARS-CoV-2 com células CAR-NK prontas para uso

 

A atual pandemia de COVID-19 causada pela síndrome respiratória aguda grave coronavírus 2 (SARS-CoV-2) continua a se espalhar e causar doenças e morte em muitos países até hoje. No momento, não existe um tratamento eficaz. Um estudo recente publicado no servidor de pré-impressão  em agosto de 2020 relata o potencial de uma nova classe de drogas chamadas células CAR NK, que podem ser usadas prontamente para tratar esta doença.

Terapias atuais

As intervenções médicas atuais no COVID-19 compreendem três tipos de terapia: tratamentos antivirais, imunomoduladores e tratamentos de apoio. A primeira categoria inclui remdesivir, lopinavir / ritonavir, cloroquina, hidroxicloroquina e ribavirina, frequentemente usados ​​em combinações. A redução da resposta imune foi tentada usando anticorpos para os receptores de IL-6, corticosteroides e antiinflamatórios não esteroidais (AINEs). O manejo de suporte inclui ventilação mecânica e oxigênio suplementar, bem como o uso de plasma convalescente .

Abordagens de imunoterapia

Várias técnicas imunoterapêuticas estão sendo experimentadas no momento. Uma nova abordagem para modular a imunidade baseada em células envolve o uso de tecnologia de receptor de antígeno quimérico (CAR) com células assassinas naturais (NK). Estes são isolados do sangue periférico e podem ser adaptados para expressar o CAR a fim de tratar várias doenças infecciosas e neoplásicas.

Anteriormente, as células CAR T foram usadas em algumas terapias de tumor. No entanto, para tratar COVID-19, as células T devem ser derivadas de indivíduos afetados com linfopenia. Por outro lado, as células CAR NK podem ser adquiridas de terceiros, permitindo que sejam utilizadas prontamente, a custos reduzidos e com maior aplicabilidade.

O estudo atual usou células NK, que eles modificaram com uma molécula CAR que se liga especificamente à proteína do pico (S) SARS-CoV-2. Pesquisas anteriores mostraram a semelhança significativa entre os genomas desse vírus e o SARS-CoV anterior, bem como um anticorpo neutralizante de reação cruzada CR3022. Os pesquisadores, portanto, transduziram o domínio scFv do anticorpo em um vetor viral contendo a dobradiça IgG1 e outras partes da molécula de imunoglobulina. Este anticorpo CR3022 tem atividade de ligação potente contra as proteínas de pico de ambos os vírus.

Eles primeiro geraram a expressão de CR3022-CAR nas células NK em uma linha de células NK-92 humana usando plasmídeos contendo o antígeno quimérico. Depois de classificar as células resultantes usando citometria de fluxo, as células que expressam CR3022 foram mantidas por 2 meses para confirmar que o CAR foi expresso de forma consistente. Uma vez que a expressão estável de CAR na membrana celular foi estabelecida, eles confirmaram que o padrão de expressão do receptor das células quiméricas era semelhante ao das células parentais NK.

Atividade de ligação a RBD e pseudovírus

Os pesquisadores então avaliaram o quão bem essas células se ligam ao domínio de ligação ao receptor (RBD) do vírus. Na co-incubação, eles descobriram que, como esperado, as células CR3022-CAR-NK se ligaram à proteína RBD.

Eles então examinaram a atividade de ligação das células CR3022-CAR-NK às partículas virais pseudotipadas de SARS-CoV-2. Eles descobriram que, assim como a ligação do RBD ao receptor natural, ACE2, que promove a entrada do vírus na célula hospedeira, essas células NK quiméricas também se ligam aos pseudovírus. Na verdade, a ligação do pseudovírus a uma linha de cultura celular que expressa ACE2 humana foi mais fraca do que a ligação às células CR3022-CAR-NK-92MI, o que indica uma maior afinidade desta linha celular para a proteína spike do que seu receptor ACE2 natural.

Ativação de células CR3022-CAR-NK por Spike RBD

Os pesquisadores então expressaram o RBD em uma linha celular que expressa o receptor ACE2, que foi ativado após a cultura com essas células. Eles então examinaram a eficiência de ligação e ativação de células CR3022-CAR-NK por essas células-alvo. Eles descobriram que a molécula de ativação CD107 na superfície das células CR3022-CAR-NK aumentou quando cultivadas com as células que expressam ACE2 e RBD.

Os níveis dos produtos de ativação TNF-alfa e perforina também dispararam nessas células CR3022-CAR-NK-92MI após a co-cultura com essas células 293T-hACE2 que expressam o pico RBD alvo. Eles observaram que as células CR3022-CAR-NK foram capazes de matar células infectadas com SARS-CoV-2, apoiando esta modalidade para uso clínico.

Implicações

O estudo prova, “as células CR3022-CAR-NK podem ser ativadas pelo domínio de ligação ao receptor da proteína spike SARS-CoV-2 expressando células alvo infectadas e matando especificamente suas células alvo suscetíveis”. As células utilizadas no estudo têm potencial maligno e devem ser irradiadas antes do uso em pacientes para evitar que criem raízes permanentes no receptor. Em segundo lugar, as partículas naturais do SARS-CoV-2 não foram testadas, nem um modelo animal foi usado. Esses estudos serão necessários para demonstrar a relevância dessas observações no ambiente clínico, mostrando a eficácia e segurança das células CR3022-CAR-NK.

Este estudo poderia promover estudos pré-clínicos mais avançados e talvez a produção de uma linha de imunoterapia à base de CAR-NK pronta para uso universal para COVID-19.

Referência do jornal:

• Ma, M. et al. (2020). Eficácia do direcionamento de SARS-CoV-2 por células CAR-NK. pré impressão bioRxiv . doi: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2020.08.11.247320v

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