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METROTodas las tecnologías de investigación fundamentales han transformado las terapias celulares, trasladando los tratamientos del concepto a la clínica. En la última década, los receptores de antígenos quiméricos (CAR) y la edición del genoma son dos aspectos destacados que condujeron a avances Terapias con células CAR T para leucemia y linfoma.1 Científicos ingeniero Estos tratamientos con inserción de genes mediada por virus ex vivo, que instruye a las células T a expresar receptores sintéticos que detectan antígenos específicos de tumores y guían la erradicación de células cancerosas después del trasplante.2 Los investigadores investigan repeticiones palindrómicas cortas agrupadas y espaciadas regularmente (CRISPR) edición para mejorar las terapias con células T con CAR y ampliar su aplicabilidad a más tipos de cáncer.3 Sin embargo, las herramientas de corte del genoma basadas en la nucleasa 9 (Cas9) asociada a CRISPR enfrentan limitaciones únicas de seguridad y eficacia debido a la naturaleza permanente de la edición del ADN.

«Nuestros años de experiencia en la edición de genes a nivel de ADN nos hacen darnos cuenta de que esta tecnología, si bien es muy poderosa, todavía tiene algunos desafíos intrínsecos, que posiblemente solo podrían abordarse si encontramos métodos para diseñar ARN».
– Stanley Qi, Universidad de Stanford

Para sortear estas limitaciones, el bioingeniero Lei (Stanley) Qi y médico inmunólogo Cristal Mackall en la Universidad de Stanford desarrollaron una herramienta de edición de ARN llamada matrices de guías efectoras multiplexadas (MEGA). En un estudio publicado en Celúlael equipo utilizó el primo de Cas9, Cas13, y una serie combinada de ARN guía para editar simultáneamente múltiples transcripciones de genes en células T humanas primarias sin apuntar ni cortar el ADN genómico.4 Este método de múltiples objetivos aborda una necesidad insatisfecha en la optimización de la terapia celular al permitir a los investigadores regular dinámicamente varias vías por célula T, en lugar de agregar o eliminar genes individuales por completo, uno a la vez. Los investigadores buscaron genes que afectaran sinérgicamente la función de las células T y eliminaron transcripciones redundantes que impulsan el agotamiento de las células T en cultivos y en ratones.

«Nuestros años de experiencia en la edición de genes a nivel de ADN nos hacen darnos cuenta de que esta tecnología, si bien es muy poderosa, todavía tiene algunos desafíos intrínsecos, que posiblemente sólo podrían abordarse si encontramos métodos para diseñar ARN», dijo Qi. Entre estas dificultades se encuentran los cortes fuera del objetivo y la acumulación de inestabilidad genómica a través de múltiples ediciones del ADN. “El ARN es completamente diferente. Si nos centramos en el ARN, no tocamos todo el ADN y la edición del ARN es reversible”, explicó Qi. Otra ventaja es la capacidad de Cas13 para procesar varios ARN guía únicos a partir de una única matriz, lo que permitió a los investigadores apuntar a múltiples transcripciones de ARN a la vez en la misma célula.

El equipo de investigación primero puso a prueba MEGA en cultivo celular. Para validar la herramienta, se dirigieron a la vez a tres inhibidores previamente establecidos de la función de las células T, que suprimieron eficazmente el agotamiento de las células T. El equipo de investigación también realizó una evaluación combinatoria a gran escala con múltiples conjuntos de guías, descubrió nuevos reguladores genéticos de la función de las células T y creó una forma de MEGA inducible por fármacos para la activación de CAR en respuesta a la dosis. Luego utilizaron MEGA para mejorar la aptitud de las células CAR T y la actividad antitumoral en cocultivos de células cancerosas y en un modelo de leucemia en ratones al alterar múltiples componentes de la vía metabólica en las células T antes del trasplante.

“Éste es un artículo hermoso. Agrega otra dimensión a lo que ya hemos podido hacer con CRISPR dirigido al ADN aprovechando esta excelente plataforma CRISPR dirigida al ARN”, dijo Neville Sanjana, bioingeniero de la Universidad de Nueva York que no participó en este estudio. “Necesitamos una amplia caja de herramientas de ingeniería genómica. Son excelentes herramientas, Cas9 y Cas13, pero poder activar y desactivar genes, y hacerlo de maneras multiplexadas, ese es el futuro que realmente queremos”.

Este futuro también puede incluir nuevas vías para controlar el agotamiento de las células T, lo que podría mejorar aún más las terapias con CAR T y otros tratamientos basados ​​en células inmunitarias, en particular para el tratamiento de tumores sólidos. Los hallazgos de Qi y Mackall revelaron que la señalización metabólica es una vía potencialmente modificable implicada en el agotamiento de las células T, yendo más allá del enfoque convencional en la activación del CAR. «Creo que lo que está surgiendo en este momento es un panorama de CAR plus: no sólo poner un CAR, sino también poder hacer otras cosas con las células T para hacerlas más persistentes y más capaces», dijo Sanjana. «Creo que la forma en que Stanley, Crystal y el equipo lo muestran aquí es exactamente parte de ese futuro».

Referencias

  1. Chen Y, et al. CAR-T: ¿Qué sigue?Cánceres. 2023;15(3):663.
  2. Tsuchida CA, et al. Mitigación de la pérdida de cromosomas en células T clínicas diseñadas con CRISPR-Cas9. Celúla. 2023;186(21):4567-4582.e20.
  3. Zhou X, et al. Aplicaciones de la tecnología CRISPR en inmunoterapia celular. Inmunol Rev. 2023;320(1):199-216.
  4. Tieu V, et al. Una plataforma CRISPR-Cas13d versátil para regulación transcriptómica multiplexada e ingeniería metabólica en células T humanas primarias. Celúla. 2024;187(5):1278-1295.e20.