Caracterização Multi-ómica de Doentes Pediátricos e Adultos Submetidos a Transplante de Células Estaminais Hematopoiéticas e Terapias Celulares Avançadas

O transplante alogénico de células estaminais hematopoiéticas (TCEH) e as terapias celulares avançadas, incluindo a terapia com células T com recetor de antigénio quimérico (CAR-T), são tratamentos potencialmente curativos para um amplo espectro de doenças hematológicas malignas e não malignas em doentes pediátricos e adultos. As indicações incluem leucemias agudas e crónicas, linfomas, síndromes mielodisplásicas, síndromes de falência medular, imunodeficiências primárias e distúrbios hereditários selecionados. Apesar dos grandes avanços nos regimes de condicionamento, seleção de dadores, engenharia de enxerto e cuidados de suporte, estas intervenções continuam associadas a uma morbilidade e mortalidade significativas. A doença do enxerto contra o hospedeiro (GvHD) aguda e crónica, as complicações infeciosas graves, a reconstituição imunitária atrasada, a recidiva, as toxicidades orgânicas e os eventos adversos relacionados com o tratamento continuam a representar grandes desafios clínicos. No contexto da terapia CAR-T, toxicidades adicionais como a síndrome de libertação de citocinas (CRS), a síndrome de neurotoxicidade associada a células efetoras imunitárias (ICANS), as citopenias prolongadas e as infeções complicam ainda mais o manejo do doente. Evidência crescente indica que a microbiota intestinal desempenha um papel central na modulação da homeostase imunitária e das respostas inflamatórias sistémicas no contexto do transplante. A microbiota intestinal constitui um ecossistema complexo e dinâmico que interage com o hospedeiro através de vias metabólicas, imunológicas e epiteliais. Uma comunidade microbiana diversificada e equilibrada suporta a integridade da barreira intestinal, produz metabolitos imunomoduladores como os ácidos gordos de cadeia curta e contribui para a regulação das respostas imunitárias inatas e adaptativas. Por outro lado, a perturbação da diversidade microbiana e o crescimento excessivo de táxons oportunistas ou patogénicos, uma condição geralmente referida como disbiose, tem sido associada a lesão epitelial, inflamação sistémica e desregulação imunitária. Estudos observacionais em recetores adultos de TCEH alogénico demonstraram que a redução da diversidade da microbiota e a dominação por táxons bacterianos específicos correlacionam-se com um risco aumentado de GvHD aguda, infeções da corrente sanguínea, mortalidade relacionada com o transplante e sobrevivência global inferior. Certas bactérias comensais parecem exercer efeitos protetores, potencialmente através da promoção da diferenciação de células T reguladoras e da manutenção da função da barreira mucosa. No entanto, a maioria dos dados disponíveis deriva de coortes de adultos, e a evidência específica pediátrica permanece limitada. As crianças diferem substancialmente dos adultos no que diz respeito ao desenvolvimento da microbiota, maturação imunitária, exposições ambientais, fatores nutricionais e tratamentos prévios. O microbioma intestinal evolui dinamicamente ao longo da infância e adolescência, sugerindo que as interações microbiota-hospedeiro em recetores pediátricos de transplante podem seguir padrões distintos. A extrapolação a partir de dados de adultos pode, portanto, ser inadequada. Investigação emergente também sugere que a microbiota intestinal pode influenciar a eficácia e toxicidade da terapia CAR-T. A composição basal da microbiota e a exposição a antibióticos antes da linfodepleção têm sido associadas a uma expansão diferencial das células CAR-T, taxas de resposta e incidência de toxicidades inflamatórias. No entanto, os insights mecanicistas permanecem incompletos, e a interação entre a ecologia microbiana, a ativação imunitária do hospedeiro e os resultados do tratamento requer uma investigação abrangente tanto em populações adultas como pediátricas. A exposição a antibióticos representa um dos principais impulsionadores da perturbação da microbiota durante o período peri-transplante. Antibióticos de largo espectro são frequentemente administrados para profilaxia ou tratamento de infeções suspeitas ou documentadas, particularmente durante a neutropenia. Embora essenciais para o controlo de infeções, estes agentes podem reduzir marcadamente a diversidade microbiana, eliminar organismos comensais benéficos e promover a expansão de patógenos resistentes. O surgimento de organismos multirresistentes representa uma ameaça adicional para doentes imunocomprometidos. Vários estudos sugeriram que certas classes de antibióticos e a exposição cumulativa estão associadas a um risco aumentado de GvHD e mortalidade, destacando a importância da gestão adequada de antibióticos. No entanto, o impacto biológico dos padrões de prescrição de antimicrobianos na composição da microbiota, genes de resistência antimicrobiana e resultados do transplante permanece insuficientemente caracterizado, especialmente em contextos pediátricos. Este estudo é concebido como uma investigação prospetiva, observacional, longitudinal que integra análises multi-ómicas em doentes pediátricos e adultos submetidos a TCEH alogénico ou terapias celulares avançadas, incluindo CAR-T. O estudo não altera as abordagens terapêuticas padrão; todos os tratamentos, regimes de condicionamento, fontes de enxerto, produtos CAR-T e estratégias de cuidados de suporte são administrados de acordo com os padrões institucionais e diretrizes clínicas. O objetivo é caracterizar de forma abrangente as interações hospedeiro-microbiota e identificar assinaturas biológicas associadas a resultados clinicamente relevantes. Os participantes são recrutados antes do condicionamento ou linfodepleção e seguidos longitudinalmente através das fases precoces e tardias pós-tratamento. Os dados clínicos são recolhidos sistematicamente, incluindo características demográficas, diagnóstico subjacente, terapias prévias, intensidade do condicionamento, tipo de dador, exposição a antimicrobianos, episódios de infeção, ocorrência e gravidade da GvHD, recidiva, parâmetros de reconstituição imunitária, toxicidades relacionadas com CAR-T e resultados de sobrevivência. As amostras biológicas são obtidas em momentos pré-definidos, incluindo a linha de base e múltiplos intervalos pós-tratamento, bem como no início de eventos clinicamente significativos quando viável. Amostras de fezes são recolhidas para avaliar a composição, diversidade e potencial funcional da microbiota intestinal utilizando abordagens baseadas em sequenciação, como sequenciação do gene 16S rRNA e metagenómica shotgun. Estas análises permitem a caracterização de perfis taxonómicos, conteúdo genético microbiano e determinantes de resistência antimicrobiana. Amostras de sangue periférico são obtidas para avaliar subconjuntos de células imunitárias, perfis de citocinas, assinaturas transcriptómicas e metabolitos circulantes. As análises metabolómicas exploram tanto metabolitos derivados do hospedeiro como da microbiota que podem influenciar a regulação imunitária e a integridade epitelial. O objetivo principal do estudo é identificar biomarcadores derivados da microbiota e do hospedeiro associados a resultados-chave após terapia TCEH e CAR-T, incluindo GvHD, infeções graves, colonização ou infeção com organismos multirresistentes, recidiva, mortalidade não relacionada com recidiva, sobrevivência global e toxicidades relacionadas com o tratamento, como CRS e ICANS. Os objetivos secundários incluem a caracterização da dinâmica longitudinal da microbiota, avaliação do impacto da exposição a antibióticos na diversidade microbiana e perfis de resistoma, comparação das trajetórias da microbiota pediátrica e adulta e exploração de associações entre características da microbiota e reconstituição imunitária ou resposta terapêutica. Métodos bioinformáticos e estatísticos avançados são empregues para integrar dados do microbioma, transcriptómicos, metabolómicos e imunofenotípicos com variáveis clínicas detalhadas. Modelação multivariada e abordagens de aprendizagem automática podem ser aplicadas para identificar assinaturas preditivas e desenvolver modelos de estratificação de risco. Análises estratificadas por idade permitem a identificação de padrões específicos pediátricos e adultos de interação hospedeiro-microbiota. O estudo é conduzido de acordo com princípios éticos e requisitos regulamentares aplicáveis. O consentimento informado por escrito é obtido dos participantes adultos e dos pais ou tutores legais dos participantes pediátricos, com assentimento dos menores quando apropriado. A colheita de amostras biológicas é coordenada com procedimentos clínicos de rotina sempre que possível para minimizar a carga adicional. Todos os dados são anonimizados para garantir a confidencialidade.

Ao integrar a caracterização molecular abrangente com o seguimento clínico longitudinal, este estudo visa gerar uma compreensão aprofundada dos determinantes biológicos dos resultados em recetores de transplante e terapia celular. A identificação de biomarcadores robustos e vias mecanicistas pode apoiar o desenvolvimento de estratégias personalizadas, informadas pela microbiota, incluindo uma gestão otimizada de antimicrobianos e futuras intervenções direcionadas à microbiota, melhorando, em última análise, a sobrevivência e reduzindo as complicações relacionadas com o tratamento em populações pediátricas e adultas.