A equipe de pesquisa da Universidade da Pensilvânia desenvolveu um modelo de chip de câncer de pulmão com vasos sanguíneos vivos, oferecendo uma nova plataforma para entender os mecanismos da terapia CAR-T no tratamento de tumores sólidos. O estudo, publicado na Nature Biotechnology, simulou o microambiente tumoral e revelou os processos de interação entre células imunes e células cancerígenas.

O professor de bioengenharia Dan Dongeun Huh comentou: “A terapia CAR-T apresenta resultados notáveis no tratamento de cânceres hematológicos, mas sua eficácia em tumores sólidos — que representam mais de 90% dos cânceres — é limitada. O principal desafio é superar os mecanismos de defesa do microambiente tumoral.” O modelo de chip tumoral utiliza um dispositivo microengenheirado transparente, construindo um sistema tridimensional de cultivo que inclui células de câncer de pulmão humano e rede vascular.

O pesquisador pós-doutoral Haijiao Liu afirmou: “Nosso objetivo é criar um ambiente em que as células tumorais mantenham seu comportamento in vivo. Ao reconstruir o microambiente tumoral, podemos observar os mecanismos de interação celular.” A equipe descobriu que células endoteliais vasculares tumorais liberam sinais quimiotáticos, porém de curta duração. A adição do medicamento vildagliptina prolongou efetivamente a duração desses sinais, aumentando a capacidade de recrutamento das células CAR-T para a região tumoral.

Os pesquisadores combinaram técnicas multiômicas e métodos de bioinformática para analisar em profundidade os processos moleculares das células CAR-T no microambiente tumoral. Eles identificaram que a enzima DPP4, produzida por fibroblastos e células T, degrada os sinais quimiotáticos, enquanto inibidores de DPP4 existentes podem restaurar a comunicação entre vasos tumorais e células imunes. O professor Huh explicou: “A transparência deste sistema permite observação direta da imunoterapia do câncer, possibilitando ver claramente o movimento e ataque das células CAR-T dentro do tecido tumoral.”

Durante os experimentos, a equipe registrou o processo completo de uma única célula T atravessando a parede vascular, migrando pelo tecido e atacando células tumorais. Esses dados em tempo real fornecem base direta para aprimorar o design de células CAR-T. A aplicação do modelo de chip tumoral promete acelerar o desenvolvimento de novas imunoterapias, reduzindo simultaneamente a necessidade de experimentos em animais.

Huh enfatizou: “A alta fisiologia realista do modelo nos permite obter dados de alta dimensão relevantes para a clínica, e esse conhecimento dos mecanismos auxiliará no desenvolvimento de terapias imunológicas contra o câncer mais seguras e eficazes.”