Os avanços mais recentes da imunoterapia com células CAR-T e nanovacinas no combate ao câncer são analisados em estudo realizado por pesquisadores do Instituto de Física de São Carlos (IFSC) da USP, publicado em artigo da revista científica Biotechnology Advances. O trabalho, além de mostrar o funcionamento, benefícios, desafios e perspectivas das técnicas de imunoterapia, destaca a contribuição da nanotecnologia no aprimoramento de novas estratégias terapêuticas, aumentando o alcance nas células e a eficiência, além de otimizar custos.

O câncer continua sendo uma das maiores ameaças à saúde pública global. Em 2020, cerca de 18 milhões de pessoas receberam diagnóstico da doença e aproximadamente 10 milhões morreram em decorrência dela. As projeções indicam que, até 2040, o número anual de casos poderá atingir 30 milhões. A imunoterapia tem revolucionado o tratamento do câncer ao usar os próprios mecanismos de defesa do organismo para identificar e eliminar células tumorais.

Entre as abordagens mais inovadoras atualmente em desenvolvimento destacam-se a terapia celular CAR-T e as nanovacinas terapêuticas contra o câncer, tecnologias que vêm produzindo resultados expressivos em pesquisas e ensaios clínicos ao redor do mundo. O trabalho de Gabriel de Camargo Zaccariotto, primeiro autor do artigo, doutorando do IFSC, com supervisão do professor Valtencir Zucolotto, coordenador do Grupo de Nanomedicina e Nanotoxicologia (GNano) do IFSC, mostra os avanços tecnológicos, os mecanismos biológicos e os desafios de implementação dessas terapias.

As nanovacinas terapêuticas surgem como uma alternativa capaz de estimular respostas imunológicas amplas e duradouras. Ao contrário das vacinas preventivas tradicionais, destinadas a impedir infecções, as vacinas terapêuticas contra o câncer têm como objetivo ensinar o sistema imunológico a reconhecer tumores já estabelecidos. A inovação está no uso de nanopartículas como veículos para transportar antígenos tumorais e moléculas imunoestimuladoras até órgãos do sistema linfático, especialmente os linfonodos, onde ocorre a ativação das células de defesa. Esses sistemas nanoestruturados aumentam a estabilidade dos componentes da vacina, protegem o material biológico contra degradação e favorecem a captação pelas células apresentadoras de antígenos, especialmente as células dendríticas.

Entre as plataformas mais promissoras estão as vacinas baseadas em RNA mensageiro (mRNA), tecnologia amplamente conhecida após o desenvolvimento das vacinas contra a covid-19. Nesse contexto, o mRNA funciona como um código genético temporário que instrui as células a produzirem proteínas tumorais capazes de desencadear respostas imunológicas específicas. Os estudos analisados pelos pesquisadores mostram resultados particularmente animadores com vacinas personalizadas, desenvolvidas a partir das mutações exclusivas de cada paciente. Em um ensaio clínico envolvendo melanoma, a combinação de uma nanovacina de mRNA com imunoterapia reduziu significativamente os riscos de recorrência e metástase da doença.

Um dos diferenciais das nanovacinas é a capacidade de induzir memória imunológica de longo prazo. Esse mecanismo permite que o organismo mantenha vigilância contínua contra possíveis recidivas tumorais, mesmo anos após o tratamento inicial. Pesquisas recentes demonstram que algumas vacinas experimentais conseguem estimular populações de linfócitos de memória com potencial de persistência por vários anos, aumentando as chances de controle duradouro da doença. 

A terapia CAR-T também busca alcançar esse objetivo. Novas gerações de células modificadas estão sendo desenvolvidas para apresentar maior longevidade, resistência ao esgotamento funcional e capacidade de gerar respostas imunológicas sustentadas.

“A nanotecnologia desempenha um papel crucial no avanço tanto da terapia CAR-T quanto das nanovacinas”, afirma Zaccariotto. “Nas nanovacinas, a otimização de nanocarreadores visa a melhorar a entrega de antígenos tumorais, a ativação de células do sistema imune e até mesmo a reprogramação do microambiente tumoral.”

A terapia CAR-T representa uma das maiores conquistas da medicina personalizada. O tratamento consiste na coleta de linfócitos T, células fundamentais do sistema imunológico, que são geneticamente modificadas em laboratório para reconhecer proteínas específicas presentes nas células cancerosas. Após essa reprogramação genética, as células são multiplicadas e reinfundidas no paciente. Uma vez no organismo, passam a identificar e destruir as células tumorais com elevada precisão. “O uso de nanossistemas vêm transformando radicalmente a forma como essa abordagem é desenvolvida e aplicada, permitindo modificar as células T diretamente no organismo do paciente e, desse modo, reduzir drasticamente os custos e a complexidade da produção”, destaca Zaccariotto.

Atualmente, sete terapias CAR-T já foram aprovadas pela agência reguladora dos Estados Unidos (FDA) para o tratamento de cânceres hematológicos, como leucemias, linfomas e mieloma múltiplo. Em alguns casos, as taxas de resposta superam 80%, demonstrando o potencial transformador da tecnologia. Os pesquisadores explicam que o sucesso da terapia está relacionado à capacidade das células modificadas de reconhecer antígenos tumorais de forma independente dos mecanismos convencionais de apresentação imunológica, permitindo uma ação altamente específica e eficaz.

Entretanto, a tecnologia ainda enfrenta importantes desafios. Entre eles estão os elevados custos de produção, que podem ultrapassar centenas de milhares de dólares por paciente, além de efeitos adversos decorrentes da intensa ativação imunológica, como a Síndrome de Liberação de Citocinas (CRS) e a Neurotoxicidade Associada às Células Efetoras Imunes (Icans). Outro obstáculo relevante é a aplicação em tumores sólidos. Diferentemente dos cânceres hematológicos, tumores de mama, pulmão ou cérebro desenvolvem microambientes altamente imunossupressores, dificultando a infiltração e a atividade das células CAR-T.

Embora frequentemente comparadas, as duas abordagens não são consideradas concorrentes pelos especialistas. Pelo contrário, o estudo sugere que CAR-T e nanovacinas podem atuar de forma complementar. Enquanto as células CAR-T promovem uma resposta altamente específica e imediata contra alvos tumorais definidos, as nanovacinas conseguem estimular múltiplos componentes do sistema imunológico simultaneamente, ampliando a diversidade da resposta antitumoral. A tendência observada pelos pesquisadores é o desenvolvimento de terapias combinadas que integrem engenharia celular, vacinas terapêuticas, anticorpos monoclonais e inibidores de checkpoint imunológico, criando estratégias mais robustas para superar os mecanismos de escape desenvolvidos pelos tumores.

Apesar dos avanços, desafios importantes permanecem. Redução de custos, aumento da segurança, aprimoramento da eficácia contra tumores sólidos e desenvolvimento de processos produtivos mais acessíveis são algumas das prioridades para os próximos anos. Ainda assim, os autores concluem que tanto a terapia CAR-T quanto as nanovacinas representam uma mudança de paradigma na oncologia moderna. 

O aprofundamento do conhecimento sobre os mecanismos imunológicos e o avanço das tecnologias de bioengenharia e nanotecnologia poderão transformar essas estratégias em ferramentas cada vez mais eficazes.

Para os pesquisadores, o futuro da oncologia passa pela integração entre imunologia, engenharia genética e nanotecnologia, abrindo caminho para tratamentos mais precisos, personalizados e duradouros. “Tanto CAR-T quanto nanovacinas representam pilares das novas gerações de imunoterapias conta o câncer”, salienta o professor Zucolotto. “Em ambos os casos, a combinação de nano e biotecnologia é crucial para assegurar precisão em nível celular, eficácia e redução de custos.”