Pomimo dotychczasowej skuteczności terapii komórkami CAR-T w leczeniu niektórych nowotworów krwi, są one drogie, częściowo dzięki złożonym i długotrwałym procedurom produkcyjnym. Naukowcy z University of North Carolina w Chapel Hill i North Carolina State University twierdzą, że znaleźli potencjalny sposób na skrócenie czasu przetwarzania CAR-T z ponad dwóch tygodni do jednego dnia za pomocą implantu.
Naukowcy nowy implant nazwali Multifunctional Alginate Scaffolds for T cell Engineering and Release – MASTER. Wyższość MASTER nad innymi terapiami polega na tym, że wszystkie etapy aktywacji komórek T odbywają się wewnątrz pacjenta.
„Nasza technologia MASTER wykonuje uciążliwe i czasochłonne etapy aktywacji, przeprogramowania, rozbudowy i wykonuje je wewnątrz pacjenta”, napisała w oświadczeniu dr Pritha Agarwalla, pierwszy autor badania. „To zmienia wielotygodniowy proces w procedurę jednodniową”.
W przypadku wszystkich dostępnych na rynku terapii CAR-T, klinicyści najpierw zbierają limfocyty T od pacjentów. Następnie limfocyty T muszą zostać aktywowane, poddane modyfikacji genetycznej za pomocą wektorów wirusowych w celu ekspresji CAR, aby mogły rozpoznać docelowe komórki rakowe i ostatecznie zwiększyć ich liczbę. Złożone procedury nie tylko długo trwają, ale również zwiększają koszt terapii CAR-T do około 400 000 USD za leczenie opóźniając dostęp pacjentów do leczenia.
MASTER ma porowatą i gąbczastą strukturę zbudowany z materiałów już zatwierdzonych przez FDA, które nie wywołują niepożądanej odpowiedzi immunologicznej organizmu. Limfocyty T są mieszane z cząsteczkami wirusa kodującymi CAR, a następnie wylewane na strukturę przed przeszczepem.
Gąbczasta struktura jest również spryskiwana przeciwciałami w celu aktywacji komórek T i cytokiną IL-2 w celu ich ekspansji.
„Duże pory i gąbczasty charakter materiału MASTER zbliżają wirusa i komórki do siebie, co ułatwia przeprogramowanie genetyczne komórek”, wyjaśniła Agarwalla.
W badaniu, które potwierdziło słuszność ich koncepcji użyli mysi model chłoniaka. W modelu tego samego dnia wyizolowali i wszczepili limfocyty T pochodzące od pacjenta za pomocą platformy MASTER, aby wygenerować limfocyty CAR-T w ciałach zwierząt. Również w porównaniu z konwencjonalnymi komórkami CAR-T, komórki CAR-T wytworzone za pomocą MASTER wykazały lepszą siłę działania przeciwnowotworowego.
Podczas gdy guzy rosły szybko u myszy, które otrzymały niezmodyfikowane komórki, gryzonie, które otrzymały implant MASTER lub konwencjonalne komórki CAR-T, hamowały wzrost guza bez znaczących problemów. Jednak po 100 dniach w grupie, która otrzymała wlew 4 milionów konwencjonalnych komórek CAR-T, tylko 16,6% zwierząt było żywych i wolnych od guza. W grupie gryzoni, które otrzymały implant, wszczepienie MASTER z 2 milionami komórek odpornościowych zwiększyło przeżycie wolne od guza do 50%.
Dalsza analiza wykazała, że komórki CAR-T generowane przez MASTER miały znacznie wyższą liczbę w układzie krwionośnym w porównaniu z konwencjonalnymi komórkami CAR-T podczas badania.
Naukowcy uważają, że dzieje się tak najprawdopodobniej z powodu mniejszej manipulacji poza ciałem.
Komórki CAR-T oparte na MASTER wydawały się zdrowsze, ponieważ lepiej się utrzymywały.
W osobnym teście naukowcy ponownie podali zwierzętom dodatkową dawkę komórek
nowotworowych. Zauważyli, że myszy leczone preparatem MASTER pozostawały wolne od guzów przez okres do 30 dni, a w grupie leczonej konwencjonalną metodą CAR-T guzy rosły w ciągu dwóch tygodni.
Naukowcy dodają, że użycie techniki MASTER doprowadziło również do mniej zróżnicowanych komórek, co przekłada się na lepszą siłę działania przeciwnowotworowego. Długi czas hodowli komórek poza organizmem został powiązany z postępującym różnicowaniem komórek T.
Doktor Jewgienij Brudno, biorący udział w badaniu, dodaje, że leczenie CAR-T oparte na MASTER, jeśli ostatecznie zostanie zatwierdzone przez FDA, będzie znacznie tańsze niż istniejące opcje leczenia CAR-T.
W ostatniej dekadzie amerykańska Agencja ds. Żywności i Leków zatwierdziła sześć terapii z wykorzystaniem komórek CAR z limfocytów T do leczenia chłoniaków z limfocytów B i szpiczaka mnogiego, jednak skuteczność leczenia ma tendencję do osłabiania się z czasem. Dodatkowo, obecnie nie ma zatwierdzonych terapii komórkami CAR-T do leczenia guzów litych.
