$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
La terapia con receptores de antígenos quiméricos (CAR) con células T ha revolucionado la inmunoterapia contra el cáncer con un éxito clínico notable en múltiples malignidades hematológicas como la leucemia linfoide crónica, la leucemia linfoblástica aguda, el linfoma de células B grandes y el mielomamúltiple 1,2,3,4,5. Desde las primeras aprobaciones regulatorias, el número de productos de células CAR T y pacientes tratados ha aumentado deforma constante 6. Dependiendo del producto específico y la indicación clínica, las dosis típicas de infusión varían desde aproximadamente 2 × 106hasta 5 × 108células T CAR+ porpaciente 7. Son necesarias dosis elevadas de infusión para lograr una eliminación efectiva del tumor y un control a largo plazo de la enfermedad, pero están asociadas con desafíos clínicos y prácticos. Un alto número de células puede aumentar el riesgo de efectos secundarios graves como el síndrome de liberación de citocinas (CRS) y el síndrome de neurotoxicidad asociada a células efectoras inmunitarias (ICANS), ambos dependientes de ladosis 8. Además, fabricar suficientes lagrados CAR T funcionales es un reto para pacientes fuertemente pretratados o linfodepletos, y el proceso puede ser logísticamente exigente y costoso para los centrosde tratamiento 9.
A pesar de estos desafíos, las terapias con células CAR T dirigidas al CD19 logran tasas de remisión completa del 70%-90% en pacientes con malignidades recaídas o refractarias de células B, demostrando un impacto clínico transformador 10,11,12. Sin embargo, la terapia con células CAR T enfrenta desafíos relevantes que limitan su eficacia a largo plazo. Los principales obstáculos incluyen la pérdida o regulación a la baja de antígenos, la insuficiencia de persistencia de las células CAR T y el agotamientofuncional 9. El agotamiento de las células T CAR —caracterizado por una capacidad proliferativa disminuida, actividad antitumoral deteriorada y baja persistencia— representa una causa vital de no respuesta y recaída13. Las células CAR T agotadas presentan una función efectora reducida, una expresión persistente de receptores inhibidores y una producción defectuosa de citocinas debido a la exposición crónica a antígenos y microambientes tumoralesinmunosupresores 14. Los estudios clínicos han demostrado que la pérdida de persistencia funcional de las células CAR T está asociada con un mayor riesgo de recaída 11,15,16,17. Dado que la actividad in vivo prolongada parece ser un predictor importante del éxito terapéutico, comprender la durabilidad y la capacidad de eliminación sostenida de los productos de células CAR T es un objetivo importante tanto en la investigación preclínica como en la traslacional. De particular interés es la capacidad de las células CAR T para reconocer y lisar repetidamente células tumorales durante períodos prolongados —lo que se denomina 'asesinato en serie'— ya que esta propiedad proporciona una medida funcional de persistencia y resistencia alagotamiento 18.
Este artículo proporciona un protocolo detallado para realizar ensayos de eliminación en serie utilizando la plataforma de impedancia de Análisis de Celdas en Tiempo Real xCELLigence (RTCA), incluyendo un procedimiento de lavado opcional que permite la reutilización de placas de ensayo, también conocidas como placas E, mejorando así la eficiencia en costes sin comprometer el rendimiento del ensayo. La razón para desarrollar dicho protocolo surge de las limitaciones en los ensayos convencionales de citotoxicidad, que normalmente ofrecen solo lecturas estáticas de los puntos finales. Los enfoques comunes, como los ensayos de liberación de cromo-51, los ensayos de lactato deshidrogenasa (LDH) o los ensayos de viabilidad basados en citometría de flujo requieren etiquetas, implican flujos de trabajo intensivos y están limitados a los puntostemporales definidos 18,19. Más importante aún, no pueden capturar fácilmente la cinética dinámica de muerte durante una estimulación prolongada o múltiples rondas de exposición a antígenos, una situación directamente vinculada a la persistencia de células CAR T y al agotamientofuncional 18.
La plataforma xCELLigence RTCA cubre estas lagunas proporcionando un monitoreo cinético en tiempo real y sin etiquetas de la viabilidad de la celda objetivo mediante impedanciaeléctrica 20. Las células objetivo tumorales adherentes se siembran en placas E recubiertas de microelectrodos dorados, donde su inserción y proliferación aumentan la impedancia medida, reportada como el Índice Celular (IC)21. Al matar mediada por CAR T, las células objetivo son eliminadas y se desprenden, lo que provoca una rápida caída de laimpedancia 20. Esta lectura en tiempo real permite una evaluación continua de la citotoxicidad durante horas o días sin necesidad de etiquetas o reactivosadicionales 22. Las células T CAR, al no adherirse, no contribuyen a la señal de impedancia, permitiendo una separación limpia de las lecturas efector yobjetivo 23. Dado que los datos se registran de forma continua, los investigadores pueden llevar a cabo protocolos de estimulación de varias rondas donde las células CAR T se transfieren repetidamente y se exponen a células tumorales diana frescas, permitiendo medir directamente cómo evoluciona la capacidad de matar a lo largo deltiempo 24. Esto imita los encuentros repetidos de antígenos que experimentan las células CAR T en vivo y proporciona una lectura funcional de sus capacidades citotóxicas.
Este ensayo de asesinato en serie basado en impedancia es ideal para investigadores que evalúan la función de las células CAR T en entornos preclínicos, incluyendo la optimización de constructos, comparaciones funcionales y pruebas de potencia. Este protocolo requiere el sistema xCELLigence RTCA y el uso de la E-Plate 96. Aunque es ampliamente aplicable a modelos tumorales adherentes, no es directamente adecuado para cultivos en suspensión sin estrategias de inmovilización o anclajación. Dado que las mediciones de impedancia por sí solas reflejan únicamente la adherencia y viabilidad de la célula objetivo, se recomiendan análisis complementarios como la citometría de flujo o los ensayos de citocinas para caracterizar completamente la activación, proliferación y agotamiento de las células T CAR. El protocolo incluye pasos designados que permiten la extracción de células y sobrenacionantes para estas lecturas adicionales, facilitando una evaluación más completa de la funcionalidad de las células CAR T.