Генно-отредактированные клетки CAR-T уничтожают агрессивный Т-клеточный лейкоз

Эта первая в своем роде генная терапия, известная как BE-CAR7, основана на иммунных клетках с отредактированными базами для борьбы с типами Т-клеточного лейкоза, которые исторически не поддавались эффективному лечению. Редактирование оснований — это усовершенствованная форма CRISPR, которая с высокой точностью изменяет отдельные буквы ДНК внутри живых клеток.

В 2022 году исследователи из GOSH и UCL использовали эту технологию для лечения Алиссы, 13-летней девочки из Лестера, что стало первым случаем применения терапии с отредактированной базой у пациента в любой точке мира.

С тех пор лечение прошли еще восемь детей и двое взрослых в GOSH и больнице Королевского колледжа (KCH).

Результаты клинических испытаний показывают высокие показатели ремиссии

Результаты раннего клинического исследования были опубликованы в журнале Медицинский журнал Новой Англии и представлен на 67-м ежегодном собрании Американского общества гематологов. Ключевые результаты, о которых сообщила исследовательская группа, включают:

• 82% пациентов достигли очень глубокой ремиссии после приема BE-CAR7, что позволило им перейти к трансплантации стволовых клеток без выявления заболевания.
• 64% остаются свободными от лейкемии, а самые ранние пациенты, получившие лечение, в настоящее время не имеют заболеваний и не получают терапии в течение трех лет.
• Побочные эффекты, такие как низкие показатели крови, синдром высвобождения цитокинов и сыпь, были ожидаемыми и управляемыми, хотя самые высокие риски были связаны с вирусными инфекциями, пока иммунная система восстанавливалась.

Как работает CAR Т-клеточная терапия

Иммунотерапия CAR-T-клетками стала важным вариантом лечения некоторых видов рака крови. Этот процесс модифицирует Т-клетки пациента, так что они несут специальный белок, называемый химерным антигенным рецептором (CAR). Этот рецептор помогает модифицированной клетке идентифицировать уникальные маркеры или «флаги» раковых клеток и уничтожать их.

Разработка CAR-Т-клеточной терапии лейкозов, возникающих из Т-клеток, была особенно трудной. Проблема заключается в том, что лечение должно уничтожить раковые Т-клетки, не заставляя модифицированные клетки атаковать друг друга.

Редактирование базы позволяет создавать универсальные CAR Т-клетки.

Т-клетки BE-CAR7 создаются с помощью метода редактирования генома нового поколения, который не разрезает ДНК, что снижает вероятность хромосомного повреждения. Используя инструменты на основе CRISPR, исследователи изменили отдельные буквы ДНК, чтобы перепрограммировать клетки. В 2022 году эти изменения позволили команде создать в банках запасы «универсальных» CAR Т-клеток, которые можно доставлять разным пациентам и при этом распознавать и атаковать Т-клеточный лейкоз.

Для этого исследования универсальные CAR Т-клетки были получены из лейкоцитов здоровых доноров. Этапы проектирования проводились в чистом помещении GOSH с использованием специальной РНК, мРНК и лентивирусного вектора в автоматизированной системе, которую команда ранее усовершенствовала. Ключевые шаги включали:

• Удаление существующих рецепторов, чтобы донорские клетки можно было хранить и передавать любому пациенту без необходимости совпадения, создавая «универсальные» Т-клетки.
• Удаление маркера CD7, который идентифицирует клетки как Т-клетки (маркер CD7 Т-клеток). Без удаления CD7 Т-клетки, предназначенные для уничтожения Т-клеток, уничтожали бы друг друга в «дружественном огне».
• Удаление CD52, второго маркера. Это изменение не позволяет сильному препарату на основе антител, используемому для подавления иммунной системы, уничтожить сконструированные клетки.
• Добавление химерного антигенного рецептора (CAR), который обнаруживает CD7 на лейкозных Т-клетках. Выведенный из строя вирус предоставил дополнительные инструкции ДНК, чтобы клетки могли обнаруживать и атаковать CD7-положительный лейкоз.

От избавления от рака до восстановления иммунитета

Когда пациенты получают CAR Т-клетки с отредактированным основанием, сконструированные клетки быстро обнаруживают и уничтожают Т-клетки по всему организму, включая раковые. Если лейкемия излечена в течение первого месяца, пациенты затем подвергаются трансплантации костного мозга, которая восстанавливает функционирование иммунной системы в течение следующих месяцев.

Профессор Васим Касим, который руководил исследованием и является профессором клеточной и генной терапии в UCL и почетным консультантом-иммунологом в GOSH, сказал: «Ранее мы показывали многообещающие результаты с использованием точного редактирования генома для детей с агрессивным раком крови, и это большее количество пациентов подтверждает влияние этого типа лечения. Мы показали, что универсальные или «готовые» CAR Т-клетки с отредактированными основаниями могут искать и уничтожать очень устойчивые случаи CD7+ лейкемии».

Он добавил: «В больнице и университете было задействовано множество команд, и все рады, что пациенты излечились от болезни, но в то же время глубоко помнят, что для некоторых детей результаты были не такими, на которые надеялись. Это интенсивное и трудное лечение — пациенты и семьи были щедры, признавая важность извлечения как можно большего из каждого опыта».

Новая надежда для пациентов, которые не реагируют на стандартную терапию

Доктор Роб Кьеза, исследователь и консультант по трансплантации костного мозга в GOSH, сказал: «Хотя большинство детей с Т-клеточным лейкозом хорошо реагируют на стандартное лечение, около 20% могут не реагировать. Именно эти пациенты отчаянно нуждаются в лучших вариантах, и это исследование дает надежду на лучший прогноз для всех, у кого диагностирована эта редкая, но агрессивная форма рака крови.

«Видеть, как Алисса набирает силу, невероятно. Это свидетельство ее упорства и преданности делу небольшой армии людей в GOSH. Командная работа специалистов по трансплантации костного мозга, гематологов, персонала отделений, учителей, игровых работников, физиотерапевтов, лабораторий и исследовательских групп, среди прочих, имеет важное значение для поддержки наших пациентов».

Доктор Дебора Яллоп, консультант-гематолог из KCH, сказала: «Мы видели впечатляющие результаты в лечении лейкемии, которая казалась неизлечимой – это очень мощный подход».

Финансирование расширяет доступ к большему количеству пациентов с T-ALL

Исследование спонсируется GOSH и поддерживается Советом медицинских исследований, Wellcome и Национальным институтом исследований в области здравоохранения и ухода (NIHR). Пациенты, имеющие право на получение медицинской помощи NHS и желающие принять участие, должны поговорить со своей медицинской командой.

Благотворительная организация GOSH также выделила средства на лечение еще 10 пациентов с Т-ОЛЛ. Эта инвестиция в размере более 2 миллионов фунтов стерлингов помогает расширить доступ к исследованию и способствует кампании GOSH Charity по сбору средств для нового Детского онкологического центра, призванного продвигать передовые исследования.

Выздоровление Алисы продолжает вдохновлять прогресс

Алисса Тэпли, которой сейчас 16 лет, стала первым человеком в мире, получившим клеточную терапию с использованием модифицированных базисов. Она поделилась своей историей в 2022 году, когда у нее не обнаруживалась лейкемия, но она оставалась под тщательным наблюдением. С тех пор она перешла на долгосрочное наблюдение и полностью занята повседневной жизнью со своими друзьями.

В мае 2021 года ей поставили диагноз Т-клеточный лейкоз, после нескольких месяцев повторных вирусных заболеваний и усталости. Стандартные методы лечения, такие как химиотерапия и первая трансплантация костного мозга, не помогли, и дискуссии о паллиативной помощи начались, когда исследовательская группа предложила экспериментальную терапию.

Алисса сказала: «Я решила принять участие в исследовании, так как чувствовала, что, даже если оно не сработает для меня, оно может помочь другим. Спустя годы мы знаем, что это сработало, и у меня все хорошо. Я сделала все те вещи, которые положено делать, когда ты подросток.

«Я занимался парусным спортом, проводил время вдали от дома, получая премию герцога Эдинбургского, но даже просто ходить в школу — это то, о чем я мечтал, когда болел. Я ничего не принимаю как должное. Следующее в моем списке — научиться водить машину, но моя конечная цель — стать ученым-исследователем и стать частью следующего большого открытия, которое может помочь таким людям, как я».

Исследовательская инфраструктура и постоянная поддержка

Клетки BE-CAR7 были произведены в рамках долгосрочной исследовательской программы в Институте детского здоровья UCL на Грейт-Ормонд-стрит под руководством профессора Касима, который также является почетным консультантом GOSH. Поддержка со стороны NIHR, Wellcome, Совета медицинских исследований и благотворительной организации GOSH Charity помогла разработать инновационные методы редактирования генома.

В настоящее время команда работает на базе Центра исследований редких заболеваний у детей имени Заида. Партнерство между UCL и GOSH стало возможным благодаря подарку в размере 60 миллионов фунтов стерлингов в 2014 году от Ее Высочества шейхи Фатимы бинт Мубарак в честь ее покойного мужа, шейха Заида бин Султана Аль Нахайяна.

Исследователи выразили благодарность Энтони Нолану и добровольным донорам крови и стволовых клеток, а также пациентам и их семьям, которые решили принять участие в этой работе.