Estudio de las interacciones entre las células mieloides y las células T con CAR in vitro e in vivo
25 de julio de 2025
Dados los modelos de xenoinjerto limitados disponibles para estudiar las interacciones entre CART humano y células mieloides, establecimos modelos in vitro e in vivo para comprender los impactos de los macrófagos humanos en las células CART. Los hallazgos pueden generalizarse potencialmente para evaluar las funciones de los macrófagos en el microambiente tumoral y probar inmunoterapias dirigidas a macrófagos.
Nuestro estudio proporciona modelos simplificados in vitro e in vivo para comprender el impacto de los macrófagos inmunosupresores humanos en la actividad antitumoral de CA 19 en el contexto del linfoma de células del manto. El modelo más utilizado para estudiar los macrófagos y monocitos humanos in vivo es injertar células madre hematopoyéticas en ratones inmunodeficientes erradicados. Injertar ratones inmunodeficientes con células madre hematopoyéticas humanas para estudiar células mieloides humanas en ratones puede llevar mucho tiempo y ser costoso.
La eficiencia del injerto también puede ser limitada. Establecemos modelos in vitro e in vivo más simplificados para estudiar las interacciones entre macrófagos humanos, CAR T y células tumorales. También se puede usar para probar otras inmunoterapias dirigidas a macrófagos.
Para comenzar, centrifugar los 10 millones de monocitos clásicos humanos aislados a 300 g durante cinco minutos a cuatro grados centígrados. Aspire el sobrenadante y vuelva a suspender las células en medios de cultivo hasta una concentración final de 1 millón de células por mililitro. Agregue GM-CSF recombinante humano a la suspensión para alcanzar una concentración final de 10 nanogramos por mililitro y mezcle bien.
Transfiera los monocitos a un matraz de cultivo de tejidos T25 e incube a 37 grados centígrados durante siete días. El séptimo día, pipetee las células vigorosamente en hielo cada 10 minutos, verificando bajo un microscopio hasta que la mayoría de los macrófagos se desprendan. Transfiera las células desprendidas a un tubo cónico de 15 mililitros con hielo.
Luego, lave las células con PBS helado para aflojar las células restantes y combinarlas en el tubo cónico. Cuente las células con un contador de células automatizado y centrítelas a 300 g durante cinco minutos a cuatro grados centígrados. Aspire el sobrenadante y luego lave y vuelva a suspender el gránulo con cinco mililitros de PBS helado.
Después de centrifugar el tubo nuevamente y aspirar el sobrenadante, vuelva a suspender el sedimento celular final en PBS helado para alcanzar una concentración de 20 millones de células por mililitro. Transfiera la solución a un tubo de microcentrífuga de 1,5 mililitros y manténgala en hielo. A continuación, transfiera los 15 millones de células JeKo positivas para luciferasa preparadas a un tubo cónico de 15 mililitros.
Después de centrifugar las células JeKo, aspire el sobrenadante. Vuelva a suspender el gránulo en PBS helado a una concentración de 40 millones de células por mililitro. Ahora, mezcle los mismos volúmenes de la suspensión de macrófagos y la suspensión de células tumorales en un tubo de microcentrífuga nuevo de 1,5 mililitros.
Agregue el mismo volumen de matriz de membrana basal solubilizada y mezcle bien sobre hielo. Como control, mezcle las células JeKo restantes con el mismo volumen de PBS en un nuevo tubo de microcentrífuga. Agregue el mismo volumen de matriz de membrana basal solubilizada y mezcle con hielo.
Después de anestesiar a los ratones, colóquelos en un escenario calentado con conos nasales. Aplique un ungüento oftálmico en ambos ojos de los ratones para prevenir daños en la córnea. Afeitar el flanco derecho de cada ratón para exponer la piel.
Cargue 100 microlitros de la mezcla de macrófagos JeKo en una jeringa de 0,5 mililitros y elimine las burbujas de aire. Levante suavemente la piel expuesta e inserte la aguja en el área de la piel elevada, mientras aplica presión con los dedos en el sitio. Inyecte lentamente las células en la capa subcutánea y retire suavemente la aguja.
Para evaluar el impacto in vivo de los macrófagos inmunosupresores, se rastreó la progresión de la carga tumoral mediante imágenes de bioluminiscencia en ratones NSG, injertados con células JeKo solas o en combinación con macrófagos diferenciados. La presencia de macrófagos diferenciados aceleró notablemente la progresión tumoral in vivo, como lo indica una carga tumoral significativamente mayor en ratones coinjertados el día 17 en comparación con JeKo solo.
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Descripción general
Este estudio establece modelos in vitro e in vivo simplificados para investigar el impacto de los macrófagos inmunosupresores humanos sobre la actividad anti-tumoral de las células T con receptor de antígeno quimérico en el linfoma de célula del manto. Estos modelos tienen como objetivo mejorar la comprensión de las interacciones de los macrófagos dentro del microambiente tumoral y facilitar la evaluación de inmunoterapias dirigidas a los macrófagos.
Componentes Clave del Estudio
Área de la ciencia
- Neurociencia
- Inmunología
- Oncología
Antecedentes
- Los macrófagos humanos desempeñan un papel fundamental en el microentorno tumoral.
- Los modelos actuales para estudiar las células mieloides humanas son complejos y costosos.
- Comprender las interacciones de los macrófagos con las células T con receptor de antígeno quimérico es esencial para mejorar las estrategias de inmunoterapia.
- Los modelos de xenoinjertos existentes tienen limitaciones en eficiencia y practicidad.
Objetivo del estudio
- Desarrollar modelos más eficientes para estudiar las interacciones entre macrófagos humanos y células T con receptor quimérico de antígeno (CAR T).
- Evaluar el papel de los macrófagos en el contexto del linfoma de manto.
- Facilitar la evaluación de inmunoterapias dirigidas a los macrófagos.
Métodos Utilizados
- Establecimiento de modelos in vitro para estudiar las interacciones de los macrófagos.
- Desarrollo de modelos in vivo utilizando técnicas de injerto simplificadas.
- Evaluación de la actividad de las células T con receptor quimérico de antígeno en presencia de macrófagos humanos.
- Evaluación de posibles terapias dirigidas a los macrófagos.
Resultados principales
- Los nuevos modelos proporcionan un medio más accesible para estudiar los macrófagos humanos.
- Se demostraron interacciones entre las células T CAR y los macrófagos humanos.
- Los hallazgos respaldan el potencial de inmunoterapias dirigidas a los macrófagos.
- Los modelos pueden adaptarse para investigaciones adicionales en inmunología tumoral.
Conclusiones
- Los modelos establecidos mejoran la comprensión de los roles de los macrófagos en el cáncer.
- Ofrecen un enfoque práctico para probar nuevas inmunoterapias.
- La investigación futura puede basarse en estos hallazgos para mejorar las estrategias de tratamiento.
Preguntas frecuentes
Relevancia Ejecutiva para la Industria
La resistencia a la terapia con células CAR T en las malignidades hematológicas está frecuentemente impulsada por células mieloides inmunosupresoras dentro del microambiente tumoral, lo que socava las respuestas clínicas duraderas. Este estudio presenta modelos in vitro e in vivo simplificados para investigar el impacto mecanicista de los macrófagos humanos sobre la función de las células CAR T, abordando directamente un riesgo biológico crítico en las líneas de inmunoterapia. Estos modelos permiten a los equipos traslacionales reducir el riesgo de resistencia mediada por macrófagos e informar el desarrollo de estrategias combinadas dirigidas a los macrófagos.
Aplicaciones Estratégicas en I+D de Biotecnología Farmacéutica
Descubrimiento Temprano y Validación de Blancos
- Permite la interrogación directa de la supresión de la actividad de las células CAR T mediada por macrófagos en sistemas relevantes para la enfermedad.
- Apoya la desestimación mecanicista de riesgos al aclarar el papel de las células mieloides en la resistencia terapéutica.
- Facilita la validación funcional de dianas para agentes moduladores de macrófagos en carteras de inmuno-oncología.
Desarrollo de Cribado y Ensayos
- Proporciona modelos reproducibles de cocultivo y xenoinjertos para la evaluación cuantitativa de la eficacia de las células T con receptor quimérico de antígeno en presencia de macrófagos inmunosupresores.
- Permite la evaluación estandarizada de terapias dirigidas a macrófagos candidatos para cribado combinacional.
- Facilita el desarrollo de ensayos para medir la carga tumoral y las interacciones entre células inmunitarias mediante bioluminiscencia y cuantificación celular.
Investigación Traductiva y Preclínica
- Alinea la modelización preclínica con la complejidad del microentorno tumoral humano mediante la incorporación de macrófagos humanos en sistemas de xenoinjertos.
- Permite el descubrimiento traslacional de biomarcadores mediante el seguimiento de la progresión tumoral y la modulación inmunitaria in vivo.
- Apoya el avance ajustado al riesgo de candidatos a inmunoterapia mediante la modelización de mecanismos de resistencia clínicamente relevantes.
Integración de la canalización y flujo de trabajo
Estos modelos conectan el descubrimiento inicial y la validación preclínica al permitir pruebas basadas en hipótesis de las interacciones entre macrófagos y células T con receptor de antígeno quimérico, así como de intervenciones terapéuticas.
- Biología del Descubrimiento: Facilita la prueba de hipótesis nula sobre la inhibición de células T con receptor quimérico de antígeno (CAR T) mediada por macrófagos y la elucidación de vías.
- Selección: Proporciona resultados cuantitativos y reproducibles para comparar condiciones terapéuticas en ensayos de cocultivo y xenoinjertos.
- Análisis: Ofrece lecturas de bioluminiscencia y conteo celular para apoyar el análisis estadístico de la carga tumoral y la función de las células inmunitarias.
- Investigación Traducional: Modela la complejidad del microambiente tumoral humano para la evaluación preclínica de estrategias de inmunoterapia.
- Reutilización Empresarial: Ofrece plataformas adaptables para la evaluación continua de terapias dirigidas a células mieloides y células T CAR en diversos programas de oncología.
Impacto Operativo y Empresarial
- Valor científico: Aumenta la confianza predictiva en la eficacia de la inmunoterapia al modelar mecanismos clave de resistencia.
- Valor operativo: Optimiza los flujos de trabajo preclínicos con sistemas in vitro e in vivo simplificados y escalables.
- Valor estratégico: Orienta las decisiones de avance o interrupción de inmunoterapias combinadas dirigidas al microambiente tumoral.
- Impacto en la cartera: Permite la priorización ajustada al riesgo de candidatos que abordan la resistencia mediada por macrófagos.
Consideraciones de Implementación
- Requiere experiencia en aislamiento, diferenciación y técnicas de cultivo conjunto de células inmunitarias humanas.
- Necesita acceso a modelos de ratones inmunodeficientes e infraestructura de imagen por bioluminiscencia para estudios in vivo.
- Exige estandarización entre equipos de los protocolos de preparación celular, injerto y lectura de resultados para garantizar la reproducibilidad.
- La adaptación a otros modelos de tumores o tipos de células inmunitarias puede requerir optimización del protocolo.
- Las limitaciones incluyen la eficiencia del injerto y la necesidad de interpretar cuidadosamente los datos de xenoinjertos humano-murinos.
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