Onconews - Dieta cetogênica melhora a função antitumoral das células CAR-T via β-hidroxibutirato

Resultados de estudo selecionado para apresentação em Sessão Plenária da 66ª Reunião Anual da Sociedade Americana de Hematologia (ASH 2024) demonstram que o β-hidroxibutirato (BHB) derivado da dieta cetogênica pode ser fornecido como uma intervenção dietética para aumentar a função do CAR-T em vários modelos de câncer. “Os resultados deste estudo serão traduzidos em um primeiro ensaio clínico em humanos de suplementação de BHB durante o tratamento com CART19 para linfoma de células B recidivado ou refratário”, afirmaram os autores.

Vários mecanismos de resistência foram identificados para a terapia com células T do receptor de antígeno quimérico (CAR); no entanto, há dados limitados sobre o impacto de fatores de estilo de vida, como dieta, na eficácia das células CAR-T. “De fato, metabólitos derivados da dieta podem modular as funções das células T por meio da regulação de processos metabólicos, epigenéticos e transcricionais”, contextualizam os autores.

Nesse estudo, os pesquisadores investigaram se a dieta pode afetar as respostas ao tratamento com células CAR-T.

Foram implantados tumores de linfoma difuso de grandes células B (DLBCL) (A20) em camundongos imunocompetentes (Balb/c) alimentados com uma das cinco dietas representativas, incluindo cetogênica, rica em fibras, rica em gordura, rica em proteínas, ocidental (ou seja, colesterol alto) e uma dieta de controle com conteúdo de macro e micronutrientes correspondente.

Após o enxerto do tumor, foram infundidas células CAR-T anti-CD19 murinas (CART19). Camundongos alimentados com uma dieta cetogênica apresentaram melhor controle do tumor e sobrevida global em relação a todas as outras dietas rastreadas. Como esperado, o nível de β-hidroxibutirato (BHB), o principal metabólito produzido durante a cetose, foi significativamente maior em camundongos alimentados com dieta cetogênica em comparação a outros grupos.

Como as células T efetoras podem utilizar BHB para alimentar o ciclo do ácido cítrico, os pesquisadores levantaram a hipótese de que BHB pode servir como uma fonte de energia mais eficiente do que a glicose para células CAR-T ativas, levando a respostas efetoras mais pronunciadas.

Portanto, foi testado o efeito de BHB isolado em vários modelos de câncer de xenoenxerto em camundongos imunodeficientes com deficiência de cadeia gama NOD-SCID (NSG). Primeiro, os tumores DLBCL foram implantados em camundongos NSG (5x106 células CD19+ OCI-Ly18, subcutâneas) e BHB foi gavado oralmente diariamente. No dia 11 pós-implantação, uma dose subótima de CART19 (3x106 células CAR+) foi infundida.

Camundongos que receberam BHB oral e CART19 demonstraram controle potente do tumor (resposta completa, CR 6/7) em comparação com camundongos que receberam gavagem (CR 1/7). Camundongos tratados com BHB+CART19 também mostraram maior expansão periférica de células CAR-T e citocinas efetoras séricas elevadas. Além disso, BHB administrado ad libitum na água potável levou a um melhor controle do tumor de CAR-T anti-mesotelina em AsPC-1 (câncer pancreático, subcutâneo) e CAR-T anti-CD19 em xenoenxertos Nalm6 (leucemia linfoblástica aguda de células B, intravenosa).

“Usando a marcação de isótopos de carbono-13 (13C), descobrimos que as células CAR-T ativadas por antígeno integram preferencialmente o carbono de BHB nos componentes do ciclo do ácido cítrico em vez do da glicose padrão. Este processo alimenta a fosforilação oxidativa do CAR-T e aumenta seu consumo de oxigênio, conforme confirmado pelo Seahorse Assay (Agilent Seahorse XF)”, explicaram os pesquisadores.

Para determinar se o BHB modula a acessibilidade epigenética em células CAR-T, foi realizado um ensaio para cromatina acessível por transposase com sequenciamento (ATAC-seq) em células CAR-T tratadas com ou sem BHB. “Descobrimos que o tratamento com BHB expôs genes cruciais de memória e efetores (por exemplo, FOXO1, TCF7, GZMB) em células CAR-T”, afirmaram os autores. “Isso provavelmente reflete o aumento do Acetil-CoA do BHB entrando no núcleo CAR-T e acetilação de histonas. Finalmente, descobrimos que a exclusão de BDH1, a enzima-chave envolvida no metabolismo do BHB para Acetil-CoA, no CAR-T reduz o benefício funcional do BHB. Isso confirma ainda mais que o BHB melhora as funções do CAR-T por meio da modulação metabólica”, observaram.

Para testar a relevância translacional dessas descobertas, foi analisado retrospectivamente o soro do paciente CART19 (n = 17, todos LBCL) obtido 7 dias após a infusão do estudo NCT02030834 usando espectrometria de massa. Em linha com os resultados pré-clínicos de que o BHB pode dar suporte à proliferação do CAR-T, a concentração sérica do BHB correlacionou-se positivamente com a expansão do CART19 (P = 0,0164).

Por fim, foram produzidas células CAR-T a partir dos produtos de leucaférese de dois pacientes CART19, demonstrando que fornecer BHB no meio de cultura celular durante a fabricação ex vivo impulsionou a proliferação de células T do paciente, resultando em um aumento de ~4X na contagem absoluta de células.

Em síntese, os resultados demonstram que o BHB derivado da dieta cetogênica pode ser fornecido como uma intervenção dietética para aumentar a função do CAR-T em vários modelos de câncer. “O mecanismo principal envolve o aprimoramento do ciclo do ácido cítrico e modificações de histona durante a ativação das células CAR-T. Os resultados deste estudo serão traduzidos em um primeiro ensaio clínico em humanos de suplementação de BHB durante o tratamento com CART19 para linfoma de células B recidivado ou refratário”, concluíram os pesquisadores.