Tehnologia implantabilă ar putea permite terapia CAR T in vivo

Cercetările preclinice demonstrează potențialul unei noi biotehnologii implantabile numită MASTER de a produce și elibera celule CAR T in vivo.

Terapia cu celule T CAR

O biotehnologie implantabilă care eliberează celule T ale receptorului antigen himeric (CAR) ar putea crește viteza și eficacitatea terapiei pentru cancer, potrivit cercetătorilor. O lucrare preclinica de dovada a conceptului care evaluează Multifunctional Alginat Scaffolds for T cell Engineering and Release (MASTER) la șoareci cu limfoame a fost publicată în Biotehnologia naturii.

Terapiile cu celule T CAR sunt un tip de imunoterapie în care celulele T sunt modificate genetic cu o genă CAR pentru a exprima un receptor care le determină să țintească și să distrugă celulele canceroase. Aceste tratamente s-au dovedit promițătoare în tratamentul cancerelor hematologice, inclusiv a limfoamelor; cu toate acestea, accesul pacientului la aceste tratamente este limitat, deoarece acestea sunt foarte costisitoare, costând sute de mii de dolari per doză. Un motiv pentru acest cost este complexitatea și durata de fabricație a tratamentului.

Terapiile cu celule T autologe CAR sunt produse prin extragerea sângelui unui pacient, izolarea celulelor T ale acestora și trimiterea acestora la o unitate de producție unde, ex vivocelulele sunt activate, modificate genetic pentru a exprima o genă CAR și apoi proliferate pentru a-și extinde numărul. Odată ce manipulările sunt finalizate, celulele reprogramate sunt aduse înapoi la spital și perfuzate în pacienți.

O schelă bioinstructivă (albă) dezvoltată de cercetători produce și eliberează celule T reprogramate genetic care vizează și distrug o tumoare în creștere. [Credit: Ella Maru Studio].

O schelă bioinstructivă (albă) dezvoltată de cercetători produce și eliberează celule T reprogramate genetic care vizează și distrug o tumoare în creștere. [Credit: Ella Maru Studio].

„Tehnologia noastră MASTER preia pașii greoi și consumatorii de timp de activare, reprogramare și extindere și le efectuează în interiorul pacientului”, a declarat Pritha Agarwalla, autorul principal al studiului și cercetător postdoctoral în departamentul comun de inginerie biomedicală de la Universitatea de Stat din Carolina de Nord ( NC State) și Universitatea din Carolina de Nord la Chapel Hill (UNC). „Acest lucru transformă procesul de mai multe săptămâni într-o procedură de o singură zi.”

MASTER este un material biocompatibil, asemănător unui burete, cu aspectul și senzația unei mini bezele. Pentru a începe tratamentul, cercetătorii izolează celulele T de la pacient și amestecă aceste celule T naive (sau neactivate) cu virusul modificat. Acest amestec este apoi turnat deasupra MASTER, care îl absoarbe. MASTER este decorat cu anticorpi care activează celulele T, astfel încât procesul de activare a celulelor începe aproape imediat. Între timp, MASTER este implantat chirurgical în pacient, care, în studiile actuale, este un șoarece.

După implantare, procesul de activare celulară continuă. Pe măsură ce celulele T devin activate, ele încep să răspundă la virușii modificați care le reprogramează în celule CAR-T.

„Porii mari și natura asemănătoare unui burete a materialului MASTER apropie virusul și celulele, ceea ce facilitează reprogramarea genetică celulară”, a spus Agarwalla.

Materialul MASTER este, de asemenea, impregnat cu factori numiti interleukine care favorizeaza proliferarea celulara. După implantare, aceste interleukine încep să se scurgă, promovând proliferarea rapidă a celulelor CAR T.

Pentru a testa MASTER, cercetătorii au folosit șoareci cu limfom, tratând unul cu noul implant și celălalt terapie intravenoasă cu celule CAR T. Aceste două grupuri au fost comparate cu grupul de control care a primit celule T neproiectate.

„Tehnologia noastră a funcționat foarte bine”, a declarat Yevgeny Brudno, autor corespondent al studiului și profesor asistent în departamentul comun de inginerie biomedicală de la NC State și UNC. „Ar fi nevoie de cel puțin două săptămâni pentru a crea celule T CAR din celule T naive pentru uz clinic. Am reușit să introducem MASTER într-un șoarece în câteva ore de la izolarea celulelor T naive.”

În plus, deoarece celulele sunt implantate în câteva ore de la izolare, manipularea minimă creează celule mai sănătoase care prezintă mai puțini markeri asociați cu performanțe slabe împotriva cancerului în celulele CAR-T. Mai exact, tehnica MASTER are ca rezultat celule mai puțin diferențiate, a spus echipa, ceea ce se traduce printr-o mai bună durabilitate în organism și mai multă potență împotriva cancerului. În plus, celulele afișează mai puțini markeri de epuizare a celulelor T, care este definită de o funcție slabă a celulelor T.

„Rezultatul final este că șoarecii care au primit tratament cu celule CAR-T prin MASTER au fost mult mai buni în lupta împotriva tumorilor decât șoarecii care au primit tratament convențional cu celule CAR-T”, a adăugat Agarwalla. Îmbunătățirea eficacității anti-cancer a fost deosebit de pronunțată pe termen lung, când șoarecii s-au confruntat cu o recidivă a limfomului.

„Tehnologia MASTER a fost foarte promițătoare în tumorile lichide, cum ar fi limfoamele, dar suntem deosebit de nerăbdători să vedem cum se comportă MASTER împotriva tumorilor solide – inclusiv a cancerului pancreatic și a tumorilor cerebrale”, a declarat Brudno. „Colaborăm cu un partener din industrie pentru a comercializa tehnologia, dar mai este mult de făcut înainte ca aceasta să devină disponibilă clinic. Vor fi necesare lucrări suplimentare pentru a stabili siguranța și robustețea acestei tehnologii în modelele animale înainte de a putea începe să explorăm studiile clinice care implică pacienți umani.

Deși este imposibil de estimat care ar putea fi costul tratamentului MASTER dacă acesta este în cele din urmă aprobat pentru uz clinic, Brudno a declarat că este optimist că ar fi substanțial mai puțin costisitor decât opțiunile existente de tratament CAR-T.

„Explorăm, de asemenea, oportunități cu alți parteneri din industrie pentru a lua conceptele fundamentale ale MASTER și a le aplica pentru utilizare în medicina regenerativă și în tratarea bolilor autoimune”, a declarat Brudno. Agarwalla a adăugat: „Simt că doar zgâriem suprafața a ceea ce este posibil aici.”

Lucrarea a fost realizată cu sprijinul Centrului de Biotehnologie din Carolina de Nord, sub grant flash 2019-FLG-3812; de la Centrul Național pentru Avansarea Științelor Translaționale; și de la National Institutes of Health sub granturi UL1TR002489, R01CA193140, R21-CA229938-01A1, T32CA196589 și R25NS094093.

subiecte asemănătoare

Terapeutică anticancer, produse biologice, biofarmaceutice, bioproducție, sisteme de livrare a medicamentelor, dezvoltare de medicamente, imunoterapie, dispozitive medicale, cercetare preclinică, cercetare și dezvoltare (C&D), celule t, tehnologie

Leave a Comment

Your email address will not be published.