Crónica do Investigador | De Oeiras a Estocolmo: João Jacinto investiga o potencial das células NK para o desenvolvimento de novas imunoterapias contra o cancro

Crónica do Investigador | João Jacinto – Karolinska Institutet, Estocolmo

Todos os dias surgem no nosso organismo células com potencial cancerígeno. Felizmente, o sistema imunitário possui mecanismos capazes de as reconhecer e eliminar. A partir destes mecanismos naturais de defesa surgiu a imunoterapia, uma abordagem que procura utilizar o próprio sistema imunitário para combater o cancro.

O que são células NK?

Entre os mecanismos de defesa do sistema imunitário encontram-se as células Natural Killer (NK), um tipo de glóbulo branco que participa na resposta precoce contra infeções virais e células tumorais. Uma grande habilidade destas células é que elas não precisam de “aprender” o que é uma célula cancerígena antes de a atacar. Elas fazem a ronda ao nosso corpo à procura de sinais anormais ou de stresse celular, atacando-as através da libertação de grânulos tóxicos e alertando o perigo para outras células do sistema imunitário. Estas vantagens fazem as células NK muito atrativas para aplicações terapêuticas em oncologia, especialmente como uma opção “off-the-shelf”, ou seja, um produto celular que pode ser produzido antecipadamente, armazenado e disponibilizado de forma imediata a diferentes pacientes, sem necessidade de fabrico personalizado para cada paciente.

Foi precisamente o potencial destas células que me levou a realizar um estágio de investigação no Karolinska Institutet (KI), na Suécia, no laboratório do Dr. Evren Alici, ao abrigo da Bolsa Spot Nordic.

Atualmente, existem diversas estratégias que procuram explorar o potencial destas células de modo a desenvolver tratamentos mais eficazes e seguros contra diferentes tipos de cancro. Contudo, apesar do enorme potencial, continuam a existir obstáculos importantes relacionados com a produção, disponibilidade e custo destes tratamentos.

Da célula estaminal à NK

Atualmente, as células NK são frequentemente obtidas a partir de sangue periférico ou sangue do cordão umbilical. No entanto, estas abordagens dependem da disponibilidade de dadores, variabilidade entre indivíduos e a dificuldade em produzir grandes quantidades de células de forma consistente.

Como alternativa, tem surgido a hipótese de obter estas células NK através de células estaminais pluripotentes induzidas humanas (hiPSC).

As hiPSC são células adultas que foram reprogramadas para um estado semelhante ao das células estaminais embrionárias, permitindo produzir praticamente qualquer tipo de célula do nosso corpo.

Em comparação com estas fontes, as hiPSC permitem produzir grandes quantidades de células NK de forma mais consistente, criar bancos celulares bem caracterizados e facilitar o desenvolvimento de terapias "off-the-shelf".

Para além das células: o potencial das vesículas extracelulares

Outro foco importante do meu projeto são as vesículas extracelulares (EVs) produzidas pelas células NK.

As EVs são pequenas partículas naturalmente libertadas pelas células e que transportam proteínas, lípidos e material genético capazes de influenciar outras células à sua volta, atuando também como um meio de comunicação entre células.

No caso das células NK, estas vesículas podem transportar moléculas com atividade anti-tumoral, reproduzindo parte dos efeitos terapêuticos das células de origem.

O interesse nestas EVs tem vindo a aumentar devido à sua maior facilidade de armazenamento, à possibilidade de desenvolver terapias acelulares e à redução de alguns riscos associados à administração de células vivas. Por estas razões, muitos investigadores consideram que as EVs poderão complementar ou, em determinados contextos, substituir terapias celulares. 

Uma colaboração entre Portugal e Suécia

O meu projeto de doutoramento, que está a ser desenvolvido no Instituto de Biologia Experimental e Tecnológico (iBET), em Oeiras, foca-se precisamente no desenvolvimento de um processo integrado, contínuo e escalonável para a produção de células NK derivadas de hiPSC e da purificação das respetivas EVs. O objetivo final é contribuir para o desenvolvimento de imunoterapias mais eficientes, seguras e acessíveis para os pacientes. Para alcançar este objetivo, tornou-se essencial estabelecer uma colaboração internacional que reunisse competências complementares. Foi neste contexto que surgiu a oportunidade de realizar um estágio no laboratório do Dr. Evren Alici, com o apoio da Bolsa Spot Nordic.

Este trabalho resulta da colaboração entre o iBET e o KI. Enquanto o KI possui uma vasta experiência em biologia de células NK, imunoterapia do cancro e investigação translacional, o iBET tem desenvolvido competências na área da engenharia de bioprocessos, produção celular em biorreator e desenvolvimento de processos escalonáveis para terapias avançadas.

A combinação destas áreas de especialização cria oportunidades únicas para acelerar o desenvolvimento de novas estratégias terapêuticas. 

Durante seis meses tive a oportunidade de aprender diretamente com investigadores especializados em células NK, aprofundando conhecimentos sobre os processos de diferenciação, expansão, maturação e caracterização destas células e respetivas EVs. O conhecimento adquirido será agora aplicado no iBET para apoiar o desenvolvimento de plataformas de produção mais robustas e escalonáveis, contribuindo para aproximar estas terapias da sua futura aplicação clínica.

A minha experiência no Karolinska Institutet

Embora os objetivos científicos desta colaboração fossem claros, a experiência acabou por ir muito além do trabalho laboratorial. Os meses passados no KI proporcionaram-me uma perspetiva única sobre a investigação internacional, a colaboração multidisciplinar e o percurso necessário para transformar uma descoberta científica numa potencial solução terapêutica.

Uma das experiências mais enriquecedoras foi acompanhar de perto a forma como investigadores de áreas muito distintas trabalham em conjunto para responder a desafios comuns. Num mesmo projeto, era frequente encontrar especialistas em imunologia, biologia celular, bioinformática e medicina clínica a contribuir com diferentes perspetivas, demonstrando a importância da multidisciplinaridade na investigação biomédica moderna.

Outro aspeto particularmente interessante foi a forte integração entre investigação fundamental, desenvolvimento tecnológico e aplicação clínica existente no campus de Flemingsberg. A proximidade entre laboratórios, hospital e indústria permitiu-me compreender melhor os desafios associados à translação de novas terapias desde o laboratório até aos pacientes.

Este estágio permitiu-me regressar a Portugal com novos conhecimentos científicos, uma rede internacional de colaboração mais ampla e uma visão mais integrada sobre o futuro da imunoterapia baseada em células NK e EVs. Mais do que aprender novas técnicas, esta experiência mostrou-me a importância da colaboração internacional na investigação biomédica e reforçou a convicção de que os avanços científicos mais relevantes surgem frequentemente quando diferentes áreas do conhecimento e diferentes países trabalham em conjunto para responder aos mesmos desafios. Acima de tudo, reforçou a motivação para continuar a desenvolver estratégias que possam contribuir para tornar estas terapias mais eficazes, acessíveis e disponíveis para pacientes.