Statement of Impact O Centro de Terapia Celular (CTC) é composto por um grupo de pesquisadores interessados na compreensão da biologia das células-tronco pluripotentes e somáticas normais e em condições patológicas, assim como no desenvolvimento de novas tecnologias para sua aplicação na prática clínica. Para atingir esses objetivos, o CTC é formado por um grupo interdisciplinar de médicos, biomédicos, biologistas, farmacêuticos, veterinários, engenheiros, entre outros. A reunião e cooperação de seus expertises permitiu o estabelecimento de linhas de pesquisa sólidas com forte impacto científico, clínico e social. Nesta edição, o CTC focou seu interesse em desenvolvimento clínico no uso de células-tronco hematopoéticas e estromais mesenquimais para o tratamento de (1) doenças autoimunes, (2) doença falciforme, (3) falência de medula óssea, (4) doença do enxerto-contra-hospedeiro e (5) leucemias agudas. A esclerose sistêmica e a doença falciforme são doenças crônico-degenerativas e inflamatórias graves cujos tratamentos atuais são paliativos e prolongados, não prevenindo disfunções irreversíveis de órgãos, que se acumulam, comprometendo a qualidade de vida e reduzindo a sobrevida. Doenças autoimunes. O CTC transplantou 98 pacientes com EM* recrutados para ensaios clínicos do Centro em colaboração com pesquisadores internacionais da Université Paris-Diderot (França) e Northwestern University (Chicago, EUA). Nossos dados demonstraram que o transplante de células-tronco hematopoéticas associa-se a uma melhora do déficit neurológico, além da melhora em qualidade de vida. Igualmente, o Centro demonstrou que o transplante autólogo de células-tronco hematopoética melhora a função pulmonar na esclerose sistêmica, porém que o envolvimento cardíaco prétransplante é determinante do sucesso do tratamento. Doença falciforme. Trata-se da doença monogenética mais comum do Brasil para a qual o transplante alogênico de células-tronco hematopoética é a única oportunidade de cura. A alteração morfo-fisiológica no sangue promove degeneração crônica do sistema nervoso, pulmões, rins, coração, entre outros órgãos, reduzindo dramaticamente a expectativa de vida e limitando significativamente a qualidade de vida. O CTC é centro único no Brasil que realiza o transplante para doenças falciformes, já tendo recrutado 45 pacientes em seu ensaio clínico, especialmente devotado para o transplante de pacientes adultos, ao contrário de outros centros internacionais dedicados ao transplante de crianças. Nossos resultados demonstram que o transplante mieloablativo de doador aparentado para doença falciforme em adultos é factível e seguro, com alta taxa de sobrevida, redução de dano a órgãos pela doença falciforme, melhora da qualidade de vida e baixa taxa de doença do enxerto-contrahospedeiro. Falência de medula óssea. O CTC lidera novas abordagens celulares e não-celulares para o tratamento de falências da célula-tronco hematopoética tanto adquiridas quanto hereditárias, com mais de 250 pacientes sendo seguidos e tratados no Centro. Lançando mão da tecnologia do CTC para o uso clínico de células mesenquimais para o tratamento de processos imunes, adicionamos essas células em ensaio clínico ao tratamento imunossupressor de pacientes com anemia aplástica imune. Demonstramos que nestes casos, a adição de células mesenquimais não resulta em maior resposta terapêutica, talvez por não migrarem satisfatoriamente para a medula óssea desses pacientes. Também demonstramos pela primeira vez, em colaboração com os National Institutes of Health, que em falências medulares de origem genética o tratamento com hormônio masculino pode modular in vivo o comprimento telomérico de células humanas, o que resulta em melhora clínica. Doença do enxerto-contra-hospedeiro. A DECH é uma complicação potencialmente grave do transplante alogênico de células-tronco hematopoéticas resultante de disparidades genéticas entre o enxerto (células transplantadas) e o receptor (paciente). Em ensaio clínico envolvendo mais de 40 pacientes, demonstramos que a infusão de células mesenquimais estromais de terceiros é um tratamento seguro da DECH e que pode ser eficaz. O uso dessas células é uma alternativa viável a imunobiológicos bastante onerosos com a mesma indicação. Em colaboração com a Université Paris-Diderot, o CTC demonstrou na análise de mais de 450 pacientes submetidos a transplante alogênico de medula óssea que o comprimento telomérico é um preditor independente de mortalidade relacionada ao transplante. Leucemias agudas. O CTC lidera o International Consortium on Acute Promyelocytic Leukemia (IC-APL) e o International Consortium on Acute Leukemia (IC-AL), um grupo cooperativo hoje consolidado entre Brazil, Chile, Peru, Uruguay, and Paraguay da American Society of Hematology (ASH). Ao analisar o tratamento de mais de 220 pacientes com LPA, o CTC foi capaz de identificar novos biomarcadores que podem predizer melhor ou pior resposta ao tratamento atual, o que pode guiar precocemente intensificação do tratamento. EM* Esclerose Múltipla
Publicações de impacto científico: 1. Gluckman E, Cappelli B, Bernaudin F, Labopin M, Volt F, Carreras J, Pinto Simões B et al. Sickle cell disease: an international survey of results of HLA-identical sibling hematopoietic stem cell transplantation. Blood. 2017;129(11):1548-1556. Citações: 46 (Artigo mais citado no ISI) 2. Burt RK, Oliveira MC, Shah SJ, Moraes DA, Simoes B et al. Cardiac involvement and treatment-related mortality after non-myeloablative haemopoietic stemcell transplantation with unselected autologous peripheral blood for patients with systemic sclerosis: a retrospective analysis. Lancet. 2013;381(9872):1116-24. Citações: 53 3. Burt RK, Balabanov R, Han X, Sharrack B, Morgan A, Quigley K, Yaung K, Helenowski IB, Jovanovic B, Spahovic D, Arnautovic I, Lee DC, Benefield BC, Futterer S, Oliveira MC, Burman J. Association of nonmyeloablative hematopoietic stem cell transplantation with neurological disability in patients with relapsing-remitting multiple sclerosis. JAMA. 2015;313(3):275-84. Citações: 54 4. Clé DV, Santana-Lemos B et al. Intravenous infusion of allogeneic mesenchymal stromal cells in refractory or relapsed aplastic anemia. Cytotherapy. 2015;17(12):1696-705. Citações: 6 5. Xhaard A, Cunha R et al. Clinical profile, biological markers, and comorbidity index as predictors of transplant-related mortality after allo-hsct. Blood Adv. 2017 Aug 2;1(18):1409-1413. Citações: 1 6. Townsley DM, Dumitriu B, Liu D, Biancotto A, Weinstein B, Chen C, Hardy N, Mihalek AD, Lingala S, Kim YJ, Yao J, Jones E, Gochuico BR, Heller T, Wu CO, Calado RT, Scheinberg P, Young NS. Danazol Treatment for Telomere Diseases. N Engl J Med. 2016 May 19;374(20):1922-31. Citações: 66 (Artigo mais citado no ISI) 7. Dotoli GM, De Santis GC et al. Mesenchymal stromal cell infusion to treat steroid-refractory acute GvHD III/IV after hematopoietic stem cell transplantation. Bone Marrow Transplant. 2017;52(6):859-862. Citações: 7 8. Lucena-Araujo AR, Pereira-Martins DA et al. Clinical impact of BAALC expression in high-risk acute promyelocytic leukemia. Blood Adv. 2017;1(21):1807-1814. 9. Lucena-Araujo AR, Kim HT, Thomé C et al. High ΔNp73/TAp73 ratio is associated with poor prognosis in acute promyelocytic leukemia. Blood. 2015;126(20):2302-6. Citações: 7 10. Rego EM, Kim HT, Ruiz-Argüelles GJ, Undurraga MS et al. Improving acute promyelocytic leukemia (APL) outcome in developing countries through networking, results of the International Consortium on APL. Blood. 2013;121(11):1935-43. Citações: 37
Impacto Científico A condução de ensaios clínicos envolvendo amostras de pacientes com enfermidades da célula-tronco hematopoética ou de outras células-tronco confere ao CTC uma oportunidade única de conduzir investigação científica dos mecanismos de doença e de resposta ao tratamento desses pacientes. Doenças autoimunes. Pesquisadores do CTC caracterizaram as propriedades imunomoduladoras de células mesenquimais estromais derivadas de pacientes com doenças autoimunes, assim como determinou os mecanismos de reconstituição imune após o transplante autólogo de células-tronco hematopoéticas. Falência de células-tronco adultas. Em parceira com os National Institutes of Health, o CTC derivou linhagens de células-tronco pluripotentes induzidas (ips) de pacientes com falência da medula óssea e mutações em genes envolvidos no reparo dos telômeros. Demonstramos defeito no alongamento dos telômeros durante a reprogramação celular para estado de pluripotência, assim como fatores ambientais podem modular o processo. Ademais, identificamos novos genes envolvidos na etiologia da falência da célula-tronco hematopoética. O CTC identificou que o encurtamento telomérico e deficiência da telomerase, além de induzir senescência proliferativa, promove alterações metabólicas profundas em hepatócitos de modelos murinos, provocando bloqueio no ciclo de Krebs e uma incapacidade de o hepatócito responder adequadamente a variações metabólicas externas. Doença falciforme. O Centro derivou células-tronco pluripotentes induzidas (ips) de pacientes com anemia falciforme para modelar a doença e servir como plataforma para o desenvolvimento de terapias de correção genética. Ademais, pesquisadores do CTC conseguiram modular a resposta inflamatória induzida pela hemólise intravascular por meio de óxido nítrico em modelo murino, indicado o papel dessa molécula na fisiopatologia das doenças falciformes. Células-tronco do câncer. Durante esses cinco anos, pesquisadores do CTC investigaram vias moleculares da célula-tronco do câncer, tanto em tumores sólidos quanto em onco-hematologia, envolvidas na manutenção da stemnesss, no controle epigenético, transição epitéliomesenquimal e controle de diferenciação. Essas vias permitem a melhor compreensão dos mecanismos de oncogênese, assim como identificar novos possíveis alvos terapêuticos. De especial atenção, o Centro identificou o RNA longo não-codificante Hotair como necessário para a transição epitélio-mesenquimal no câncer, mecanismo responsável pela formação de metástases. Também demonstrou que o ácido all-transretinoico (ATRA), usado para o tratamento da leucemia promielocítica aguda, induz a degradação da isomerase Pin1, vital em vias de sinalização oncogênica, sugerindo que o ATRA possa também ser eficaz no tratamento de outros tipos de cânceres. Pesquisadores do CTC também mostraram que em neoplasias mieloides, mutações somáticas em genes envolvidos na regulação epigenética têm impacto na resposta ao tratamento com inibidores de metiltransferases de DNA. Esses dados podem auxiliar na determinação de tratamento mais preciso para pacientes. Publicações de impacto científico: 1. de Lima KA, de Oliveira GL, Yaochite JN, Pinheiro DG, de Azevedo JT, Silva WA Jr, Covas DT, Couri CE, Simões BP, Voltarelli JC, Oliveira MC, Malmegrim KC. Transcriptional profiling reveals intrinsic mrna alterations in multipotent mesenchymal stromal cells isolated from bone marrow of newly-diagnosed type 1 diabetes patients. Stem Cell Res Ther. 2016;7(1):92. Citações: 4 2. Arruda LCM, Malmegrim KCR, Lima-Júnior JR, Clave E, Dias JBE, Moraes DA, Douay C, Fournier I, Moins-Teisserenc H, Alberdi AJ, Covas DT, Simões BP, Lansiaux P, Toubert A, Oliveira MC. Immune rebound associates with a favorable clinical response to autologous HSCT in systemic sclerosis patients. Blood Adv. 2018;2(2):126-141. Citações: 3 3. Winkler T, Hong SG, Decker JE, Morgan MJ, Wu C, Hughes WM 5th, Yang Y, Wangsa D, Padilla-Nash HM, Ried T, Young NS, Dunbar CE, Calado RT. Defective telomere elongation and hematopoiesis from telomerase-mutant aplastic anemia ipscs. J Clin Invest. 2013;123(5):1952-63. Citações: 42 4. Marsh JCW, Gutierrez-Rodrigues F, et al. Heterozygous RTEL1 variants in bone marrow failure and myeloid neoplasms. Blood Adv. 2018;2(1):36-48. Citações: 2 5. Alves-Paiva RM, Kajigaya S, Feng X, Chen J, Desierto M, Wong S, Townsley DM, Donaires FS, Bertola A, Gao B, Young NS, Calado RT. Telomerase enzyme deficiency promotes metabolic dysfunction in murine hepatocytes upon dietary stress. Liver Int. 2018;38(1):144-154. 6. Almeida CB, Souza LE, Leonardo FC, Costa FT, Werneck CC, Covas DT, Costa FF, Conran N. Acute hemolytic vascular inflammatory processes are prevented by nitric oxide replacement or a single dose of hydroxyurea. Blood. 2015;126(6):711-20. Citações: 30 7. Junqueira Reis LC, Picanço-Castro V, Paes BCMF, Pereira OA, Gerdes Gyuricza I, de Araújo FT, Morato-Marques M, Moreira LF, Costa EBO, Dos Santos TPM, Covas DT, Pereira Carramaschi LDV, Russo EMS. Induced Pluripotent Stem Cell for the Study and Treatment of Sickle Cell Anemia. Stem Cells Int. 2017;2017:7492914. 8. Arruda LC, Lorenzi JC, Sousa AP, Zanette DL, Palma PV, Panepucci RA, Brum DS, Barreira AA, Covas DT, Simões BP, Silva WA Jr, Oliveira MC, Malmegrim KC. Autologous hematopoietic SCT normalizes mir-16, -155 and -142-3p expression in multiple sclerosis patients. Bone Marrow Transplant. 2015 Mar;50(3):380-9. Citações: 27 9. Gutierrez-Rodrigues F, Santana-Lemos BA, Scheucher PS, Alves-Paiva RM, Calado RT. Direct comparison of flow-fish and qpcr as diagnostic tests for telomere length measurement in humans. PLoS One. 2014 Nov 19;9(11):e113747. Citações: 29 10. Yaochite JN, Caliari-Oliveira C, Davanso MR et al. Dynamic changes of the Th17/Tc17 and regulatory T cell populations interfere in the experimental autoimmune diabetes pathogenesis. Immunobiology. 2013 Mar;218(3):338-52. Citações: 23
Impacto social A relevância social do trabalho desenvolvido no CTC pode ser avaliada a partir de duas vertentes: uma educacional e outra em atenção à saúde. Na parte educacional, a Casa da Ciência impactou profundamente a educação em ciência no ensino básico e médio de Ribeirão Preto e região, aproximando a Universidade da rede pública de ensino. A iniciativa trouxe alunos e professores para dentro dos laboratórios do Hemocentro RP e do campus de Ribeirão Preto da USP (http://www.casadaciencia.com.br). Entre os programas Adote um Cientista, Férias com Ciência e Pequeno Cientista foram mais de 800 alunos do ensino básico e médio diretamente envolvidos, desde 2013. Além disso, o trabalho dos estudantes fomentou a criação da página do Facebook, com quase 7 mil seguidores, o canal da Casa da Ciênca no Youtube (https://www.youtube.com/casadacienciahrp), com mais de 200 vídeos, transmissões ao vivo e mais de 230.000 visualizações, o site do projeto, com mais de 200.000 acessos, e o Celularium, com mais de 23.000 visitantes em 11 cidades da região. Na atenção à saúde, o trabalho do CTC tem impacto direto na modificação do tratamento de pacientes adicionando a terapia celular. Na esclerose sistêmica, uma doença grave com mortalidade de 50% em 5 anos, os estudos do CTC mostraram que o transplante autólogo de célulastronco hematopoéticas é superior e mais barato que tratamentos atualmente disponíveis. A sobrevida em 5 anos é de quase 90% e há interrupção de progressão da doença. Esses achados hoje mudam a forma de tratar pacientes em estágios específicos da esclerose sistêmica. Nos pacientes com esclerose múltipla, o transplante proporciona a oportunidade de interromper o tratamento imunossupressor convencional, que muitas vezes exige visitas hospitalares, internações e infusões endovenosas. O uso prolongado de imunomoduladores para a doença associa-se à incidência de doenças infecciosas oportunistas graves. O estudo randomizado multicêntrico do qual participamos mostrou que o transplante promove maior controle da doença, com reativações nos primeiros 3 anos em 6% dos pacientes, versus 60% nos pacientes tratados com medicações convencionais (resultados divulgados no congresso do grupo europeu de transplantes EBMT em Lisboa, no mês de março de 2018, e atualmente submetido para publicação). A anemia falciforme é a doença monogênica mais prevalente no Brasil, causando danos irreversíveis cronicamente em vários órgãos, como cérebro, pulmões, coração e rins. O CTC é o único centro no Brasil que realiza o transplante alogênico de medula óssea, única modalidade terapêutica curativa disponível atualmente, que mudou a qualidade de vida, reduziu ou até mesmo reverteu o dano aos diversos órgãos, o que tem impacto ainda não totalmente mensurável na redução de custos para o sistema de saúde, na melhora da qualidade de vida e produtividade do paciente, além do impacto psicológico em uma doença genética comum no país e mais prevalente em regiões menos desenvolvidas, como no Nordeste. O uso do transplante para as doenças falciformes desenvolvido no CTC deve mudar a realidade da atenção a esses pacientes no Brasil nos próximos anos. O trabalho dos pesquisadores do CTC também modificou a história natural da leucemia promielocítica aguda no país e no exterior, elevando de 50% para 80% a sobrevida desses pacientes em 2 anos, talvez o trabalho que mais modificou a resposta ao tratamento de um câncer no país (Figura 1). Este trabalho treinou e nucleou grupos em outros sete centros no Brasil, transferindo tecnologia que tem impacto direto na atenção à saúde pelo SUS. Figura 1. Mudança na sobrevida de pacientes com leucemia promielocitica aguda após protocolo de tratamento desenvolvido e liderado pelo CTC.
Impacto Tecnológico Dentre as atividades desenvolvidas no âmbito do CTC, destacam-se as ligadas as atividades fins, isto é, as terapias que utilizam as células. Tendo em vista que impacto clínico já foi alvo de um arrazoado, neste tópico abordaremos o uso de metodologia desenvolvidas de maneira pioneira pelo grupo, que são prova concretas de transferência de tecnologia visando a sociedade. Antes de dissertar sobre as metodologias frisamos que nas áreas médicas, produtos e medicamentos seguem um regramento rígido, que demandam testes clínicos rigorosos e padrões de qualidade compatíveis. Que vem sendo trabalhada de maneira consistente e determinada no CTC. Como exemplos podemos mencionar a1) produção de células GMP (livre de patógenos); 2) desenvolvimento de metodologia para produzir células em sistema Xenofree (livre de componente derivado de animais); 3) cultivo de células na escala demandada (5x107); 4) desenvolvimento de uma bateria de testes visando a segurança tanto das células infundidas como os derivados de sangue utilizados na sua produção e na criopreservação e estoque; 5) desenvolvimento de equipamentos e metodologias para remessa das células aos diferentes centros hospitalares para seu uso seguro e efetivo. No nosso conhecimento o CTC é o primeiro e único centro que presta este serviço no país até o momento e vem fornecendo estes produtos para grandes centros hospitalares como o HC, H. Servidor Público, Hospital do Câncer de Barretos e H. Albert Einstein entre vários outros. O conjunto destas tecnologias é tratado como um pacote tecnológico, desenvolvido in house ou em associação com empresas de base tecnológica (exemplo WTA med) que deverá fazer parte de um conjunto de regras exigidas pela vigilância sanitária quando da aprovação para uso clínico de maneira rotineira. Sendo assim, nossos os esforços estão focados no desenvolvimento de produtos inovadores, em prazo compatível com outros produtos terapêuticos para a área médica, visando sua aplicação efetiva. Não obstante as metodologias de terapias baseadas em infusão de células existem outro conjunto de terapias baseadas em produtos de células recombinantes ligadas a coagulação. Estes produtos incluem os fatores de coagulação VII, VIII e IX que já tem registros de patente aprovados/ depositados e que já foram devidamente validados quanto à função/ atividade e que estão em escala de testes pilotos junto ao instituto Butantã. Uma vez confirmado sua viabilidade técnica dos produtos será desenvolvido um plano de negócios para definir as possíveis estratégias de comercialização.
Centro de Terapia Celular (CTC) Pesquisa, Educação e Difusão Científica Desenvolver pesquisas e tratamentos voltados à saúde da população, este é o objetivo do Centro de Terapia Celular. Os resultados deste empenho e dedicação são estudos para a produção de terapias mais eficientes usando tecnologia brasileira. O CTC promove pesquisa de ponta em benefício do cidadão. O CTC é formado por pesquisadores da USP e do Hemocentro RP que estão interessados na compreensão da biologia das células-tronco, bem como no desenvolvimento de novas técnicas para o tratamento de doenças. Os pesquisadores foram responsáveis pela geração da primeira linhagem de células-tronco embrionárias no Brasil e produziram um dos primeiros clones bovinos e ovinos no país. A equipe também alcançou avanços no tratamento da hemofilia, com a produção inédita dos fatores responsáveis pela coagulação do sangue FVII, FVIII e FIX utilizando células humanas. O que resultou no registro de patentes e alternativas mais seguras e acessíveis aos pacientes. Dentre os avanços conquistados nos últimos anos que ganharam as páginas da imprensa e revistas científicas, destacam-se: o desenvolvimento de uma plataforma de expansão de células T geneticamente modificadas para o tratamento de pacientes com leucemias e linfomas; a descoberta do início do processo de inativação do cromossomo X durante o desenvolvimento embrionário humano; os avanços no tratamento das escleroses sistêmica e múltipla; as novas perspectivas no combate a um dos tipos de tumores cerebrais cancerígenos mais agressivos, os astrocitomas; a inibição de células de melanoma em cultura; os estudos sobre os telômeros; e a formação de um banco de células com a genética da população brasileira. O CTC desenvolve trabalhos nas áreas de Biologia Molecular e Celular, Hematologia e Química de Proteínas. Site: www.ctcusp.org Equipe integrada em busca da excelência científica A Instituição reúne mais de 150 homens e mulheres, entre pesquisadores principais, bolsistas e pós-graduandos, médicos, biólogos, biomédicos, farmacêuticos, veterinários e químicos trabalhando integrados para oferecer os melhores resultados para a sociedade. O CTC está presente nas redes sociais (Facebook e Twitter). Toda a produção audiovisual (entrevistas e eventos) pode ser vista no canal da TV Hemocentro, no YouTube. Facebook: www.facebook.com/ctcusprp Twitter: twitter.com/ctc_usp TV Hemocentro: www.youtube.com/hemocentroribeirao