Probióticos engenheirados para entrega local de nanobodies de bloqueio de ponto de verificação em tumores

Inibidores de ponto de verificação revolucionaram a terapia do câncer, mas só funcionam em um subconjunto de pacientes e podem levar a uma multitude de toxicidades, sugerindo a necessidade de sistemas de entrega mais direcionados. Devido à sua colonização preferencial dos tumores, microrganismos são uma plataforma natural para a entrega local de terapias contra o câncer. Aqui, engenheiramos um sistema de bactérias probióticas para a produção controlada e liberação intratumoral de nanobodies que visam o ligante de morte celular programada 1 (PD-L1) e a proteína associada a linfócitos T citotóxicos-4 (CTLA-4) utilizando um mecanismo de liberação de lise estabilizado. Utilizamos modelagem computacional acoplada à validação experimental da dinâmica do circuito de lise para determinar os parâmetros ótimos do circuito genético para máxima eficácia terapêutica. Uma única injeção deste sistema engenheirado demonstrou uma resposta terapêutica aprimorada em comparação com anticorpos clinicamente relevantes análogos, resultando em regressão tumoral em modelos de camundongos isogênicos. Apoiado pela potencialização de uma resposta imunológica sistêmica, observamos um aumento relativo em células T ativadas, um efeito abscopal e aumentos correspondentes nas populações de memória de células T sistêmicas em camundongos tratados com inibidores de ponto de verificação entregues probióticamente. Por fim, aproveitamos a modularidade da nossa plataforma para alcançar uma eficácia terapêutica aprimorada em um modelo de camundongo isogênico pouco imunogênico através de combinações eficazes com uma citocina produzida probióticamente, fator estimulante de colônias de granulócitos-macrófagos (GM-CSF). Juntas, esses resultados demonstram que nosso sistema probiótico engenheirado conecta biologia sintética e imunologia para melhorar a entrega de bloqueios de ponto de verificação.