Inmune

Jun 21, 2023

Un esfuerzo de investigación multicéntrico ha creado un modelo de tejido renal inmunoinfiltrado que se puede utilizar para estudiar los efectos dentro y fuera del tumor de los anticuerpos biespecíficos de células T (TCB) y potencialmente otras inmunoterapias. Los TCB son una clase emergente de fármacos que se adhieren a las células tumorales con un extremo y atraen a las células inmunitarias con el otro extremo para obligarlas a destruir las células tumorales. La nueva investigación fue publicada recientemente en PNAS.

El nuevo modelo de riñón en un chip está diseñado para ayudar a los investigadores a abordar uno de los desafíos del tratamiento de tumores sólidos con anticuerpos biespecíficos: la destrucción de células tumorales y no objetivo. Actualmente, no existen modelos humanos in vitro de tejido renal que puedan imitar suficientemente la arquitectura 3D, la diversidad celular y la funcionalidad de los órganos necesarios para evaluar estos efectos durante la investigación preclínica.

Los colaboradores de la investigación fueron un equipo de bioingenieros e inmunooncólogos del Instituto Wyss de Ingeniería de Inspiración Biológica de la Universidad de Harvard, la Escuela de Ingeniería y Ciencias Aplicadas John A. Paulson de Harvard (SEAS), la Escuela de Medicina de Harvard (HMS) y los Centros de Innovación de Roche. en Suiza y Alemania.

"Junto con nuestros colaboradores de Roche, ampliamos nuestro modelo de organoide en chip de riñón vascularizado para incluir una población de células inmunes que contiene células T citotóxicas con el potencial de matar no solo células tumorales, sino también otras células que presentan antígenos diana". dijo Jennifer Lewis, ScD, miembro de Wyss Core Faculty y autora principal del estudio. "Nuestro modelo preclínico humano in vitro proporciona información importante sobre qué células son atacadas por un TCB determinado y qué daño fuera del objetivo, si corresponde, surge".

En 2019, Lewis y sus colaboradores descubrieron que exponer organoides renales creados a partir de células madre pluripotentes humanas al flujo constante de fluidos durante su diferenciación mejoraba su vascularización en el chip y la maduración de glomérulos y compartimentos tubulares, en relación con los controles estáticos. Las observaciones de los investigadores fueron posibles gracias a un chip milifluídico impreso en 3D, en el que los organoides renales se someten a medios cargados de nutrientes y factores de diferenciación que fluyen a velocidades controladas durante su diferenciación. El dispositivo chip permite a los investigadores observar directamente el tejido renal mediante microscopía confocal a través de una ventana transparente en tiempo real.

"Dado que este modelo in vitro representa la mayoría de los tipos de células del riñón e incorpora el sistema inmunológico, podría respaldar la evaluación de los efectos dentro y fuera del objetivo de los TCB, así como de interacciones celulares complejas", dijo Kimberly Homan, PhD, ex investigador postdoctoral en el laboratorio de Lewis, primer autor del trabajo inicial y coautor correspondiente del nuevo estudio.

La herramienta preclínica de direccionamiento a WT-1, TCB (WT1-TCB), se creó para unirse específicamente al antígeno WT-1 cuando lo presenta la proteína HLA en la superficie de las células diana, en ese caso, células tumorales que expresan WT-1. El equipo investigó primero si la proteína WT-1 normal se expresaba en alguna de las poblaciones clave de células renales. Descubrieron que los podocitos expresaban WT-1, pero que era indetectable en las células de los túbulos proximal y distal. Además, descubrieron que una proporción significativa de estos tipos de células renales diferenciadas también expresaban HLA.

Para comprender los efectos específicos de WT1-TCB, los investigadores los compararon con los producidos por un TCB no específico que podría unirse a antígenos en todos los tipos de células renales y un TCB que solo podría unirse a células inmunes. Los tres compuestos provocaron efectos sorprendentemente diferentes cuando se introdujeron en el modelo de organoide en chip de riñón junto con PBMC en condiciones de alto flujo durante cinco días. DP47 provocó la muerte de muy pocas células, mientras que el TCB similar a ESK1 apuntó y eliminó todos los tipos de células de una manera dependiente de la dosis mediante el reclutamiento de células efectoras inmunes.

"Es importante destacar que nuestro hallazgo central fue que el compuesto herramienta WT1-TCB provocó la muerte selectiva de los podocitos que expresan WT-1 en los organoides renales, mientras que no afectó a las células en los túbulos distales y proximales", señala el coprimer autor. Katharina Kroll, PhD, becaria postdoctoral en el laboratorio Lewis. "Esto demuestra de manera convincente que nuestro sistema organoide en chip de riñón humano in vitro diseñado tiene utilidad como herramienta de desarrollo de fármacos preclínicos para evaluar las toxicidades de los TCB en el objetivo y fuera del tumor como una nueva clase de inmunoterapéuticos".

Una distinción importante del actual sistema de organoides en chip de riñón es que los TCB y las PBMC no se administran por la misma ruta que lo harían in vivo, donde acceden a las células renales a través de la perfusión y filtración de sangre dentro del compartimento glomerular. Sin embargo, los autores plantean la hipótesis de que el acceso in vivo a la diana WT1 en las células glomerulares por parte de los TCB sería mínimo.

Kroll ahora lidera un esfuerzo para hacer que el modelo del equipo sea más fisiológicamente relevante mediante la creación de un modelo de organoide en chip de riñón vascularizado perfusible.

Ingrese para dejar un comentario

Este sitio utiliza Akismet para reducir el spam. Aprenda cómo se procesan los datos de sus comentarios.