Um plano audacioso pode finalmente curar o diabetes tipo 1
Na Universidade Médica da Carolina do Sul (MUSC), o pesquisador Leonardo Ferreira, Ph.D., está liderando um esforço audacioso para transformar o tratamento do diabetes tipo 1 (T1D). Com o apoio de $1 milhão da Breakthrough T1D, uma importante organização global de pesquisa e advocacy, Ferreira e seus colaboradores em instituições parceiras estão testando uma nova estratégia voltada para tratar e potencialmente curar a doença.
A abordagem deles combina ciência das células-tronco, imunologia e pesquisa em transplante. O objetivo central é simples, mas ousado: restaurar as células beta produtoras de insulina em pessoas com T1D sem a necessidade de medicamentos imunossupressores.
“Esses prêmios apoiam o trabalho mais promissor que pode avançar significativamente o caminho para curas do diabetes tipo 1”, disse Ferreira. “Isso é o que a Breakthrough T1D acredita ser a próxima onda na terapia para o diabetes tipo 1.”
Engenharia do Sistema Imune para Proteger Células de Insulina
Ferreira é especialista em modificar o sistema imunológico utilizando receptores de antígeno quimérico, ou CARs. Esses receptores projetados ajudam a direcionar células T regulatórias, conhecidas como Tregs, a alvos específicos no corpo. As Tregs desempenham um papel essencial em manter as respostas imunológicas sob controle e evitar danos excessivos, incluindo o ataque autoimune observado no T1D. Em termos simples, elas atuam como guardas de segurança, prevenindo que o sistema imunológico vá longe demais e prejudique tecidos saudáveis.
Ele está trabalhando ao lado de dois colaboradores notáveis. Holger Russ, Ph.D., professor associado de Farmacologia e Terapêuticas da Universidade da Flórida, é um líder em pesquisa de células-tronco para T1D. Muitos cientistas veem esse campo como o futuro do transplante, pois as células-tronco podem fornecer um suprimento virtualmente ilimitado de células ilhotas para pesquisa e uso clínico. Michael Brehm, Ph.D., da Universidade de Medicina de Massachusetts, completa a equipe. Ele é conhecido por desenvolver modelos de camundongos humanizados que ajudam os pesquisadores a estudar respostas imunológicas e metabólicas humanas no T1D.
O que Acontece no Diabetes Tipo 1
O diabetes tipo 1 (T1D) é uma condição autoimune na qual o sistema imunológico ataca erroneamente as células beta produtoras de insulina do pâncreas. Sem essas células, o corpo não consegue regular adequadamente os níveis de açúcar no sangue. Pessoas com T1D devem monitorar de perto sua glicose e depender de injeções de insulina para sobreviver. Segundo os Centros de Controle e Prevenção de Doenças, cerca de 1,5 milhão de americanos vivem com a doença. Com o tempo, pode levar a complicações graves, incluindo danos nervosos, cegueira, coma e até morte.
O novo prêmio da Breakthrough T1D se baseia em uma concessão Discovery Pilot de 2021 do Instituto Sul-Carolinense de Pesquisa Clínica e Translacional (SCTR), que inicialmente juntou Ferreira e Russ. Esse apoio inicial estabeleceu as bases para este projeto maior, que pode reformular significativamente o tratamento do T1D.
Uma Estratégia de Terapia Celular em Duas Partes
No T1D, as células beta são destruídas porque o sistema imunológico não as reconhece mais como parte do corpo. Para pacientes com casos severos que são difíceis de controlar com insulina exógena, os médicos podem realizar transplantes de células ilhotas, que incluem células beta.
No entanto, essa opção enfrenta dois grandes desafios. Primeiro, os transplantes de ilhotas dependem de tecido doador, e não há beta células suficientes disponíveis. Para resolver essa escassez, a equipe de pesquisa está produzindo suas próprias células ilhotas derivadas de células-tronco em laboratório.
O segundo problema é a rejeição imunológica. As células beta transplantadas, como qualquer tecido estrangeiro, podem ser atacadas pelo sistema imunológico. É aí que a expertise em engenharia imunológica de Ferreira se torna essencial. As Tregs ajudam naturalmente a acalmar as respostas imunológicas. Ferreira modifica essas células com um CAR que reconhece uma proteína de superfície específica colocada nas células beta. Isso funciona como um sinal de GPS, direcionando as Tregs precisamente para as células transplantadas.
Uma vez lá, as Tregs engenheiradas funcionam como “guardas de segurança” direcionados, protegendo as células beta do ataque imunológico. A interação funciona como uma fechadura e uma chave. Quando o receptor na Treg se encaixa na proteína da célula beta, isso sinaliza ao sistema imunológico para se acalmar. Juntas, as células beta e as Tregs formam uma parceria protetora que ajuda a preservar a produção de insulina após o transplante.
Eliminando a Necessidade de Medicamentos Imunossupressores
Uma das grandes vantagens dessa terapia celular combinada é que ela pode eliminar a necessidade de medicamentos imunossupressores. Esses medicamentos são comumente necessários após transplantes, mas apresentam riscos significativos a longo prazo, especialmente para crianças.
Células beta produzidas em laboratório também podem resolver a antiga escassez de tecido doador. Atualmente, um único transplante pode exigir células beta de três ou quatro doadores, enquanto a maioria dos transplantes de órgãos envolve uma correspondência um a um. Em contraste, as células beta engenheiradas da equipe podem ser fabricadas em laboratório, congeladas e armazenadas sem perda de qualidade. Isso abre a porta para um suprimento escalável e confiável para futuros tratamentos.
O objetivo final é criar uma terapia totalmente pronta para uso que combine Tregs engenheiradas com células beta cultivadas em laboratório. Tal tratamento poderia ser amplamente distribuído e administrado por meio de transplante.
“Estamos tentando desenvolver uma terapia que funcione para todas as pessoas com diabetes tipo 1 em qualquer estágio, mesmo para aquelas que tiveram a doença por muitos anos e não têm mais células beta”, disse Ferreira.
Testando a Durabilidade e o Impacto a Longo Prazo
Avançar com essa terapia para o uso clínico exigirá tempo e mais pesquisas. Várias questões permanecem, incluindo a duração dos efeitos protetores. Em estudos pré-clínicos com camundongos humanizados, os benefícios duraram até um mês, que é o maior período estudado até agora. O novo financiamento permitirá que os pesquisadores explorem maneiras de estender essa proteção, melhorar os métodos de entrega e determinar se doses múltiplas poderiam produzir resultados mais duradouros.
Ao combinar biologia de células-tronco, edição genética e regulação imunológica, a equipe está desenvolvendo mais do que uma única terapia. Eles estão construindo um arcabouço para ensinar o corpo a se reparar. Se bem-sucedido, esse trabalho pode, eventualmente, libertar os pacientes das injeções diárias de insulina e mudar o cuidado do diabetes tipo 1 de um gerenciamento para a verdadeira cura.
As implicações vão além do diabetes. O sucesso pode representar um grande avanço em medicina regenerativa e terapias baseadas em imunidade.
“Acho que isso pode mudar a forma como a medicina é feita”, disse Ferreira. “Em vez de tratar os sintomas, podemos realmente substituir as células que estão faltando. Ao fazer esse trabalho, provavelmente vamos entender melhor como o T1D começa, como se desenvolve e como pode ser tratado.”
