Спреман за употребу ЦАР-Т терапије: сврховита или реална будућност?

Откако је ЦАР-Т терапија први пут одобрена 2017. године, пробој у предклиничком и клиничком развоју ове пробојне терапије бележи експлозивни раст. На годишњем састанку АСХ прошле године, ЦАР-Т терапија коју су развили Јанссен / Нањинг Легенд, Бристол-Миерс Скуибб (БМС), Гилеад Сциенцес / Ките Пхарма и многе кинеске биомедицинске компаније показале су невероватне податке. Ове године је вероватније да ће ФДА одобрити више од две ЦАР-Т терапије, а број одобрених терапија ће се удвостручити.

Међутим, иако је одобрена ЦАР-Т терапија показала одличну и дуготрајну ефикасност у лечењу рака крви, њена промоција је суочена са многим изазовима. Тренутачно одобрена ЦАР-Т терапија је аутологна ЦАР-Т терапија, што значи да лекари морају да добију Т ћелије од пацијената и испољавају ин витро генетичким инжењерингом изражени химерни антигенски рецептор против антигена рака на површини Т ћелија. (ЦАР), а затим се пролифериране ћелије враћају пацијенту. Овај мукотрпан производни процес може трајати до 3 недеље и скуп је. Неки пацијенти нису у стању да обезбеде довољно Т ћелија због свог здравља, пред-лечења и других разлога, због чега не могу да имају користи од ове револуционарне технологије.

Добијање ћелија од здравих давалаца за прављење алогенских ЦАР-Т ћелија има потенцијал да се избори са овим изазовима са којима се суочавају аутологне ЦАР-Т ћелије. Почетком нове године, преглед објављен у часопису Натуре Ревиевс Друг Дисцовери пружио је дубински попис развојног статуса „спремне за употребу“ алогене терапије ЦАР-Т.

Предности и изазови алогенских ЦАР-Т ћелија

Процес производње алогенских ЦАР-Т ћелија започиње Т ћелијама или другим типовима ћелија добијеним од здравих давалаца. Након што су ове ћелије генетички израђене да експримирају ЦАР која може циљати ћелије рака на ћелијској површини, они се подвргавају даљој обради. Уређивањем гена смањује се ризик да алогене ЦАР-Т ћелије нападну домаћина и могућност да станице домаћина одбаце алогене ЦАР-Т ћелије. Те ћелије се затим узгајају, размножавају, пречишћавају и аликвотирају у производе који се могу у било ком тренутку користити и складиштити замрзнути.

Предности ове ЦАР-Т терапије су:

Велики број ЦАР-Т ћелија може се генерисати из ћелија пружених од једног здравог даваоца, задовољавајући потребе великог броја пацијената. На пример, алоген, који је посвећен развоју алогенских ћелија ЦАР-Т, каже да ћелије добијене од здравог даваоца могу да се користе као ЦАР-Т терапија за 100 пацијената оболелих од карцинома.

Ове ћелије су генерисане и замрзнуте на залихама, а пацијенти који треба да се лече треба само одмрзавати основну терапију да би одмах добили лечење, елиминишући кашњења у процесу производње аутологне ЦАР-Т терапије.

Поред тога, обољели од рака обично не могу да примају више ЦАР-Т терапија због ограничења броја сопствених Т ћелија. Алогена ЦАР-Т терапија може лакше лечити пацијенте више пута и мењати антиген који је циљао ЦАР-Т терапијом да би се превазишла отпорност на ЦАР-Т терапију.

Међутим, развој алогенске ЦАР-Т терапије такође се мора суочити са два јединствена изазова: прво, алогене ћелије уведене у пацијента могу да нападну домаћина, што доводи до опасне по живот болести (граф наспрам домаћина) (ГВХД); и алогене ћелије могу се брзо препознати и елиминисати имунолошким ћелијама домаћина, ограничавајући њихову антитуморску активност.

Стратегије за решавање болести код графта и против домаћина

Разлог због којег алогене ЦАР-Т ћелије нападају ткива домаћина је тај што Т-ћелијски рецептори (ТЦР) изражени на површини тих Т ћелија могу препознати алоантигене на ткивима домаћина, изазивајући тако Т-ћелијске нападе на ткива домаћина. Тренутно су стратегије за превазилажење болести трансплантата према домаћину углавном подељене у две категорије: једна користи методе уређивања гена да би елиминисала природну ТЦР експресију на Т ћелије, а друга користи друге типове ћелија које не изазивају ГВХД.

Метода уређивања гена елиминише ТЦР природну ТЦР експресију

ТЦР природно изражен на површини најчешће коришћених Т ћелија αβ је кључ за посредовање напада ових Т ћелија на домаћина. Истраживачи су развили неколико метода за спречавање експресије ТЦР на површини ових ћелија. Једна од најбрже растућих метода је употреба технологије за уређивање гена. Комплекс протеина ТЦР на површини Т ћелија типа α састоји се од α ланца и П ланца, а само један ген кодира константне области α ланца. Стога, поремећај гена који кодирају константну регију алфа ланца рецептора Т-ћелија (ТРАЦ) је директан и ефикасан начин да се спречи експресија алфа β-типа ТЦР. Алогенске ЦАР-Т терапије добијене овом стратегијом су ушле у клиничка испитивања.

Предност ове стратегије је у томе што се ЦАР-Т ћелије могу произвести коришћењем великог броја α β типа Т код здравих давалаца као сировина. Постоји мноштво техника уређивања гена које се могу користити за специфично ометање гена који кодира ТРАЦ, укључујући нуклеазу прста цинка (ЗФН), ефективну нуклеазу активатора транскрипције (ТАЛЕН), МегаТАЛ и систем за уређивање гена ЦРИСПР. У последњој студији, истраживачи су користили ћелијски хомологни рекомбинациони механизам да усмере трансгене експресије ЦАР на место гена ТРАЦ. Ова стратегија има ефекат "две птице са једним каменом". Док уништава природну ТЦР експресију Т ћелија, ЦАР трансген се експримира на месту гена ТРАЦ и прихвата регулацију природног промотора гена ТЦР. Експерименти на животињама показали су да ЦД19-циљана ЦАР-Т терапија генерисана овом стратегијом има бољу антиканцерогену активност од ЦАР-Т терапије генерисане случајним убацивањем ЦАР трансгена.

Једна скривена опасност кориштења стратегија за уређивање гена могу бити потенцијални ризици ефеката технологије уређивања гена изван циља. Међутим, пошто алогене ћелије на крају елиминишу домаћини, утицај овог потенцијалног ризика може бити релативно низак.

Употреба ћелијских типова који смањују ГВХД ризик

Друга стратегија за смањење ризика од алогенских ЦАР-Т ћелија која нападају домаћина је употреба типова ћелија које не производе ГВХД или нижи ризик од стварања ГВХД. Укључују природне ћелије убица (НК ћелије), γδ Т ћелије, НК Т ћелије (Т ћелије које изражавају површинске маркере НК ћелија) и Т ћелије специфичне за вирус.

Стратегије за побољшање постојаности алогених ЦАР-Т ћелија

Иако горе споменуте вишеструке методе могу умањити ризик да се алоген ЦАР-Т уведе у пацијента да нападне домаћина, алогенска ЦАР-Т терапија такође мора да реши још један велики изазов, односно имунолошки систем пацијента ће препознати ове ћелије као "стране" ћелије, изазивајући одбацивање имунитета против њих. Ово имунолошко одбацивање ће с временом уништити алогене ЦАР-Т ћелије унесене у пацијента. Имуни одговор посредован од пацијентових Т ћелија може почети да делује чим се уведе алокар-Т терапија, смањујући ефикасност алокар-Т терапије. Стога, како побољшати трајност алогенске ЦАР-Т терапије представља хитан проблем на овом пољу. Тренутно истраживање за решавање овог проблема је у следећим смеровима:

Ефикаснији клиренс лимфоцита

Постојећа истраживања показала су да би се омогућило да се увезене ЦАР-Т ћелије размножавају код пацијената неопходно је користити хемотерапију и друга средства за чишћење постојећих лимфоцита код пацијената пре увоза ћелија, како би се обезбедио увежени ЦАР -Т ћелије са пролиферативним простором. За алогене ЦАР-Т ћелије корак уклањања лимфоцита може бити важнији, јер ће преостале Т ћелије домаћина одмах напасти „стране“ ЦАР-Т ћелије.

Једна тренутна метода истраживања је да се алогене ЦАР-Т ћелије учине отпорним на лекове који чисте Т ћелије уређивањем гена, а на ове ћелије неће утицати лекови који чисте Т ћелије. На пример, Алогене-ов УЦАРТ19 користи уређивање гена да открије гене који експримирају ЦД52 протеин у ћелијама. Ово чини ове ћелије отпорним на алемтузумаб, моноклонско антитело које убија Т ћелије везањем на ЦД52. Комбиновање алемтузумаба са хемотерапијом може ефикасније очистити зреле Т ћелије домаћина и одржавати зреле Т ћелије домаћина на ниским нивоима. У исто време, алогена ЦАР-Т терапија још увек може да делује.

Уређивањем гена се такође могу учинити алогене ЦАР-Т ћелије отпорне на хемотерапеутицима који чисте Т-ћелије, омогућавајући им да раде правилно у окружењу које инхибира раст Т-ћелија. Међутим, недостатак ове стратегије је што је ниво ендогених Т ћелија код пацијената потиснут на веома низак ниво, што резултира значајно повећаним ризиком од њихове инфекције.

Смањити имуногеност алогених ЦАР-Т ћелија

Искуство са трансплантацијом органа и трансплантацијом хематопоетских матичних ћелија показало је да ако је главни дародав фенотип хуманог леукоцитног антигена (ХЛА) сличан фенотипу домаћина ХЛА, то може значајно смањити имунолошки одбацивање трансплантата. На основу овог искуства, теоретски је могуће конструирати банку ћелија донора откривањем донора са специфичним ХЛА фенотипом из којег се могу одабрати одабране донорне ћелије за генерисање алогенских ЦАР-Т ћелија.

Зато што је ХЛА протеин 1 класе кључни молекул који посредује факторима имунолошког одбацивања. Друга стратегија је употреба генетског инжењеринга за елиминацију ХЛА протеина типа 1 експримираног на површини алогених ЦАР-Т ћелија. Експресија ХЛА на ћелијској површини захтева подјединицу која се зове β2-микроглобулин. Напад гена β2-микроглобулина гена може спречити експресију ХЛА протеина на ћелијској површини и на тај начин смањити имуногеност ових ћелија.

Изаберите најбољу подскупину Т ћелија

Популација Т ћелија садржи више Т-ћелијских субпопулација са различитим функцијама и фенотиповима. Различите субпопулације Т ћелија такође су веома различите у својој способности напада на ћелије рака и упорности код пацијената. На пример, претклиничка испитивања показала су да су ЦАР-Т ћелије које производе ЦД8-позитивне и ЦД4-позитивне наивне Т ћелије (ТН) и Т ћелије централне меморије (ТЦМ) ефикасније у убијању Снажних ћелија рака.

Клиничке студије које користе аутологну ЦАР-Т терапију за хроничну лимфоцитну леукемију показале су да је квалитет ТЦМ и Т ћелијских меморијских Т ћелија (ТСЦМ) са способношћу самообнављања и нивоом експресије (укључујући ПД-1, ТИМ3, ЛАГ3, итд.) ) важни су показатељи активности и упорности терапије ЦАР-Т.

Због тога, побољшањем техника скрининга и ћелијске културе, специфичне субпопулације Т ћелија могу се обогатити да би се побољшала дуготрајност терапије. С тим у вези, Т ћелије добијене од здравих давалаца могу имати потенцијалне предности јер нису лечене претходним терапијама које могу утицати на Т ћелијску популацију, и самим тим могу да дају Т ћелије које су богате ТН, ТЦМ и ТСЦМ.

Клинички напредак алогенске ЦАР-Т терапије

Тренутно је низ алогенских ЦАР-Т терапија под истрагом ушло у клиничка испитивања за лечење карцинома крви и солидних тумора као што су пацијенти са акутном лимфобластичном леукемијом и акутном мијелоидном леукемијом (АЛЛ) (видети табелу доле).

На годишњем састанку АСХ-а у 2018. години, прелиминарни клинички резултати УЦАРТ19 који је развио Алогене показали су да је приликом лечења пацијената са релапсираним и рефрактерним АЛЛ-ом УЦАРТ19 достигао потпуни одговор од 82% / потпуни одговор на непотпуни хематолошки опоравак (ЦР / ЦРи). Због ограниченог трајања УЦАРТ19 код пацијената, педијатријски пацијенти који су примали УЦАРТ19 накнадно су примили трансплантацију матичних ћелија хематопоезе.

Будућност ЦАР-Т и ћелијске терапије

Што се тиче ЦАР-Т терапије „спремне за употребу“, индустрија такође има два различита становишта. Многи људи верују да она може решити тачке боли тешке ЦАР-Т терапије и дугог производног циклуса и донети нову наду за више пацијената широм света. Али неки стручњаци верују да је „готова“ за употребу ЦАР-Т терапија само привремена. "Искуство". У коначној анализи, наш је увид у "аутологну" ЦАР-Т терапију.

Др Рицк Клауснер, оснивач и извршни директор компаније Лиелл Иммунопхарма, гледа у будућност ћелијске терапије. Бивши шеф Националног центра за рак (НЦИ) нагласио је да једна од мотива за развој „готових за употребу“ ЦАР-Т терапија лежи у уским грлима у стварању „аутологних“ ЦАР-Т терапија. Међутим, морамо схватити да је тренутна технологија производње ЦАР-Т терапије далеко од зреле. 5-10 година касније, развој и производња ћелијских терапија ће се знатно разликовати од данашњих.

Др Клауснер је напоменуо да је разлог зашто производња тренутне ћелијске терапије дуготрајно и напорно лежи у томе што не знамо које су од ових ћелија заиста терапеутске. Стога можемо само континуирано проширити Т ћелије и надамо се да ће међу астрономским ћелијама број ћелија са куративним ефектом достићи стандард. У будућности, ако можемо да изолујемо оне подскупове ћелија који имају лековите ефекте, можемо значајно смањити број ћелија потребних за лечење рака. Ово може у великој мери смањити број ћелија које требамо да узгајамо и скратити време производње ћелијских терапија са недеља на дан.

Ово звучи као небо и земља, али представља пут напред. Знате, у доба када калкулатор заузме читаву кућу, не може много људи да очекује појаву паметних телефона. Између њих је само неколико деценија.

Директор медицине лекова за рак, др. Патрицк Хву, МД Андерсон истакао је различите перспективе примене. Код неких осетљивијих карцинома, „спремна за употребу“ терапија ЦАР-Т може успети у кратком року, тако да не морате превише да бринете да ће имуни систем одбити. За солидне туморе, надамо се да ће Т остати у близини тумора што је дуже могуће, а "аутологна" ЦАР-Т терапија ће имати више простора за игру.

Морамо знати да су врући разговори о „готовој за употребу“ и „аутологној“ ЦАР-Т терапији само врх леденог брега ћелијске терапије. Да, од тренутка одобрења, област ЦАР-Т терапије привукла је велику пажњу и пажњу. Али два стручњака су истакла да ћелијска терапија није једина ЦАР-Т терапија. Ћелијска терапија осим терапије Т ћелијама је такође будући смер у развоју. Очекује се да ће генска и ћелијска терапија донети нова достигнућа пацијентима широм света под налетом биотехнологије.