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A terapia com receptor de antígeno quimérico (CAR) com células T revolucionou a imunoterapia contra o câncer com notável sucesso clínico em múltiplas malignidades hematológicas, como leucemia linfoide crônica, leucemia linfoblástica aguda, linfoma de células B grandes e mieloma múltiplo 1,2,3,4,5. Desde as primeiras aprovações regulatórias, o número de produtos de células CAR T e pacientes tratados aumentou de formaconstante, 6. Dependendo do produto específico e da indicação clínica, as doses típicas de infusão variam de aproximadamente 2 × 106a 5 × 108células CAR+ T porpaciente 7. Doses altas de infusão são necessárias para alcançar uma eliminação eficaz do tumor e controle a longo prazo da doença, mas estão associadas a desafios clínicos e práticos. Números celulares elevados podem aumentar o risco de efeitos colaterais graves como síndrome de liberação de citocinas (CRS) e síndrome de neurotoxicidade associada a células efetorais imunes (ICANS), ambas dependentes dadose 8. Além disso, fabricar um número suficiente de células T CAR funcionais é desafiador para pacientes fortemente pré-tratados ou linfodepletos, e o processo pode ser logisticamente exigente e caro para centrosde tratamento 9.
Apesar desses desafios, as terapias com células CAR T direcionadas ao CD19 alcançam taxas de remissão completa de 70% a 90% em pacientes com malignidades recaídas ou refratárias de células B, demonstrando um impacto clínico transformador 10,11,12. No entanto, a terapia com células CAR T enfrenta desafios relevantes que limitam sua eficácia a longo prazo. Os principais obstáculos incluem perda ou redução de antígeno, persistência insuficiente das células CAR T e exaustãofuncional 9. O cansaço das células T CAR – caracterizado por diminuição da capacidade proliferativa, diminuição da atividade antitumoral e baixa persistência – representa uma causa vital de não resposta e recaída13. Células CAR T exaustas apresentam função efetora reduzida, expressão persistente de receptores inibitórios e produção defeituosa de citocinas devido à exposição crônica de antígenos e microambientes tumoraisimunossupressores 14. Estudos clínicos demonstraram que a perda da persistência funcional das células CAR T está associada a um risco aumentado de recaída 11,15,16,17. Como a atividade in vivo prolongada parece ser um dos principais preditores de sucesso terapêutico, compreender a durabilidade e a capacidade sustentada de matar dos produtos de células CAR T é um objetivo importante tanto na pesquisa pré-clínica quanto na translacional. De particular interesse é a capacidade das células T CAR de reconhecer e lisar repetidamente células tumorais por períodos prolongados – o chamado 'assassinato em série' – pois essa propriedade fornece uma medida funcional de persistência e resistência aocansaço 18.
Este artigo fornece um protocolo detalhado para realizar ensaios de assassinato em série utilizando a plataforma de impedância de Análise de Células em Tempo Real xCELLigence (RTCA), incluindo um procedimento opcional de lavagem que permite o reuso de placas de ensaio, também chamadas de placas E, melhorando assim a eficiência de custo sem comprometer o desempenho do ensaio. A justificativa para o desenvolvimento de tal protocolo surge das limitações nos ensaios convencionais de citotoxicidade, que normalmente oferecem apenas leituras estáticas de endpoints. Abordagens comuns, como liberação de cromo-51, ensaios de lactato desidrogenase (LDH) ou ensaios de viabilidade baseados em citometria de fluxo, exigem rótulos, envolvem fluxos de trabalho intensivos e são limitadas a pontos de tempodefinidos 18,19. Mais importante ainda, eles não conseguem capturar facilmente a cinética dinâmica de execução durante estimulação prolongada ou múltiplas rodadas de exposição ao antígeno, situação diretamente ligada à persistência das células CAR T e ao exaustãofuncional 18.
A plataforma xCELLigence RTCA preenche essas lacunas fornecendo monitoramento cinético, em tempo real, sem rótulos, da viabilidade da célula-alvo via impedânciaelétrica 20. Células-alvo tumorais aderentes são semeadas em placas E revestidas de microeletrodos de ouro, onde sua fixação e proliferação aumentam a impedância medida, reportada como Índice Celular (IC)21. Após a morte mediada por CAR T, as células-alvo são mortas e se destacam, levando a uma rápida queda naimpedância 20. Essa leitura em tempo real permite uma avaliação contínua da citotoxicidade por horas ou dias, sem a necessidade de rótulos ou reagentesadicionais 22. As células T CAR, por não aderir, não contribuem para o sinal de impedância, permitindo uma separação limpa das leituras do efetor e doalvo 23. Como os dados são registrados continuamente, os pesquisadores podem realizar protocolos de estimulação em múltiplas rodadas, onde as células CAR T são repetidamente transferidas e expostas a células-alvo tumorais frescas, permitindo a medição direta de como a capacidade de matar evolui ao longo dotempo 24. Isso imita os encontros repetidos de antígeno que as células CAR T experimentam in vivo e fornece uma leitura funcional de suas capacidades citotóxicas.
Este ensaio de assassinato serial baseado em impedância é ideal para pesquisadores que avaliam a função das células CAR T em ambientes pré-clínicos, incluindo otimização de construtos, comparações funcionais e testes de potência. Esse protocolo requer o sistema xCELLigence RTCA e o uso do E-Plate 96. Embora seja amplamente aplicável a modelos tumorais aderentes, não é diretamente adequado para culturas em suspensão sem estratégias de imobilização ou amarração. Como as medições de impedância refletem apenas a adesão e viabilidade da célula-alvo, análises complementares como citometria de fluxo ou ensaios de citocinas são recomendadas para caracterizar completamente a ativação, proliferação e dinâmica de exaustão das células T CAR. O protocolo inclui etapas designadas que permitem a colheita de células e supernadantes para essas leituras adicionais, possibilitando uma avaliação mais abrangente da funcionalidade das células CAR T.