O protocolo descrito aqui fornece um fluxo de trabalho eficiente e robusto para a expansão e engenharia ex vivo de células efetoras a partir de PBMCs isoladas, nomeadamente células CAR-T e CIK. Esse método requer manipulação celular mínima e aproveita a capacidade de troca gasosa dos dispositivos G-Rex, proporcionando uma disponibilidade de nutrientes e oxigenação superiores em comparação com sistemas convencionais de cultura estática23,24. Uma vantagem chave deste protocolo é sua escalabilidade inerente, desde dispositivos de pequena escala de 24 poços (G-24), adequados para estudos pré-clínicos, até dispositivos maiores de 6M (G-6M), compatíveis com necessidades de fabricação translacional ou clínica, sem exigir alterações no protocolo além da escalonamento proporcional.
Usando esse protocolo, tanto as células CAR-T quanto CIK foram expandidas com sucesso em paralelo a partir de PBMCs doadores saudáveis nos formatos G-24 e G-6M, conforme descrito nas Seções 2-4. Ao final do período de cultivo, ambos os tipos celulares apresentaram alta expansão de dobras e viabilidade, com proliferação comparável entre os dois formatos de dispositivos (Figura 2, Tabela Suplementar 1, Tabela Suplementar 2), destacando a reprodutibilidade do protocolo em diferentes escalas de cultura.
Para validar a escalabilidade dos dispositivos de cultura, células efetoras foram caracterizadas fenotipicamente e funcionalmente. Para as células CAR-T CD19, quantificamos a expressão de CAR e avaliamos os subconjuntos CD4+ e CD8+, observando a predominância das células T CD19 CAR+ CD8+ (Figura 3A-B, Tabela Suplementar 1). Para as células CIK, avaliamos a frequência das populações T (CD3+CD56-), NK (CD3-CD56+) e CIK (CD3+CD56+) (Figura 3D), bem como a expressão do receptor ativador NKG2D (Figura 3E, Tabela Suplementar 2). Além disso, observamos fenótipos e expressão globalmente comparáveis de marcadores populacionais específicos entre os formatos de cultura G-24 e G-6M tanto para células CAR-T quanto CIK. O status de diferenciação dos produtos celulares CD19 CAR-T e CIK foi analisado por coloração CD62L e CD45RA (Figura 3C-F, Tabela Suplementar 1, Tabela Suplementar 2), revelando fenótipos semelhantes de memória e efetores entre células cultivadas nos formatos G-24 e G-6M. Esses achados demonstram que ampliar o processo não compromete a integridade fenotípica ou o status de diferenciação das populações celulares efetoras expandidas.
Por fim, para avaliar a potência funcional, utilizamos ensaios de citotoxicidade específicos do alvo. Tanto as células CD19 CAR-T quanto CIK expandidas em qualquer um dos dispositivos apresentaram atividade citolítica potente, confirmando a manutenção das propriedades funcionais em toda a escala (Figura 4). No geral, esses resultados apoiam a adequação dos produtos expandidos para aplicações posteriores em modelos pré-clínicos e, potencialmente, para testes clínicos.

Figura 2: Proliferação e viabilidade das células CAR-T e CIK CD19. As células CAR-T (n = 5) e células CIK (n = 6) expandidas a partir de PBMCs nas placas G-24 e G-6M foram coletadas nos dias 9 e 14 de expansão, respectivamente, para realizar a contagem celular e avaliação do aumento de dobras (A-C) e do percentual (B-D) de células viáveis. Histogramas representam a expressão média ± desvio padrão (DS), e pontos indicam doadores únicos (veja a Tabela Suplementar 1 e a Tabela Suplementar 2 para valores individuais). Os dados foram analisados pelo teste t pareado múltiplo de duas caudas (A-C) ou pelo teste de classificação de pareamento de pareamento de Wilcoxon de duas caudas múltiplas (B-D), com correção de Holm-Sidak para comparações múltiplas (*p < 0,05). Por favor, clique aqui para ver uma versão ampliada desta figura.

Figura 3: Avaliação do fenótipo das células CAR-T e CIK CD19 expandida em dispositivos G-24 e G-6M. A expressão das moléculas de CAR em células CAR-T CD19 (n = 5) foi analisada por citometria de fluxo para avaliar (A) a eficiência de transdução nos protocolos de expansão G-24 e G-6M, bem como a expressão de subpopulações (B) CD4+/CD8+ e (C) naïve/memória no subconjunto CD3+CAR+. O fenótipo das células CIK em massa (n = 6) foi analisado por citometria de fluxo para investigar (D) a porcentagem de CIK (CD3+CD56+), NK (CD3-CD56+) e T (CD3+CD56-), bem como a expressão de (E) NKG2D e (F) subpopulação naïve/memória no subconjunto CD3+CD56+ (G-24 n=5, G-6M n=6). Naïve (CD45RA+CD62L+), Memória Central (CM, CD45RA-CD62L+), Memória Efetora (EM, CD45RA-CD62L-) e Memória Efetora CD45RA-positiva (EMRA, CD45RA+CD62L-). Histogramas representam a expressão média ± SD, e os pontos indicam doadores únicos (veja a Tabela Suplementar 1 e a Tabela Suplementar 2 para valores individuais). Os dados foram analisados pelo teste t pareado múltiplo de duas caudas (B-C-D-F) ou teste de rank pareado de Wilcoxon de duas caudas (A-E), com correção de Holm-Sidak para comparações múltiplas (*p < 0,05). Por favor, clique aqui para ver uma versão ampliada desta figura.

Figura 4: Avaliação da citotoxicidade das células CAR-T e CIK CD19. (A) A lise específica das células CAR-T CD19 (laranja, n = 5) ou das células não transduzidas (UTD) (cinzas, n = 5) contra a linha celular Raji do linfoma de Burkitt (como modelo de linha celular em suspensão) foi realizada por ensaio de morte baseado em citometria de fluxo de 6 horas. Os resultados são mostrados como a lise específica média ± SD. (B) Citotoxicidade das células CIK cultivadas em G-24 (azul claro, n = 7) ou G-6M (azul escuro, n=6) contra a linha celular MCF-7 do câncer de mama (como modelo de linha celular aderente) foi monitorada a cada 15 minutos durante 24 horas usando um analisador celular em tempo real. Os resultados são apresentados como a lise específica média ± SEM. Os dados foram analisados pelo teste de Mann-Whitney, correção de Holm-Sidak para comparações múltiplas (*p < 0,05). Por favor, clique aqui para ver uma versão ampliada desta figura.
Figura suplementar 1: Estratégia de gating usada para análises de citometria de fluxo. Gráficos representativos ilustrando as estratégias de acesso para (A) a caracterização fenotípica das células CAR-T e (B) células CIK, e (C) o ensaio de citotoxicidade baseado em corantes fluorescentes. Por favor, clique aqui para baixar este arquivo.
Tabela Suplementar 1: Crescimento, viabilidade e fenótipo de culturas de células CAR-T CD19 de doadores individuais. Número total de células, aumento de dobra, viabilidade e caracterização fenotípica das células T CD19-CAR colhidas no 9º dia de cultivo em dispositivos G-24 e G-6M são mostrados para cada doador. Por favor, clique aqui para baixar este arquivo.
Tabela Suplementar 2: Crescimento, viabilidade e fenótipo de culturas celulares CIK de doadores individuais. O número total de células, aumento de dobra, viabilidade e caracterização fenotípica das células CIK colhidas no 14º dia de cultivo em dispositivos G-24 e G-6M são mostrados para cada doador. Por favor, clique aqui para baixar este arquivo.