Tehnologia CRISPR, utilizată cu succes la pacienţii cu neoplazii solide pentru a creşte capacitatea celulelor imune de a recunoaşte cancerul
O nouă terapie celulară adoptivă (adoptive cellular therapy, ACT) împotriva cancerului, care utilizează tehnologia CRISPR pentru a îndepărta şi introduce gene într-un singur pas în limfocitele T umane, a fost administrată cu succes la pacienţi cu neoplazii solide în cadrul primului studiu clinic de acest tip. Editarea genică a avut scopul de a creşte capacitatea celulelor imune de a recunoaşte celulele maligne, prin inserarea de receptori specifici pentru neoantigenele tumorale.
Acesta este primul studiu care descrie o tehnologie care nu doar elimină anumite gene, dar şi inserează cu succes, printr-o metodă non-virală, noi gene în limfocite pentru a recunoaşte neoatigene specifice fiecărui tip de cancer în parte, administrarea terapiei fiind realizată în siguranţă în cadrul unui studiu clinic. Rezultatele au fost publicate în Nature, iar studiul a avut loc în cadrul PACT Pharma din San Francisco și Universității din California, Los Angeles (UCLA).
O direcţie importantă în dezvoltarea terapiilor oncologice este reprezentată de ţintirea specifică şi distrucţia celulelor maligne, cu evitarea lezării ţesuturilor sănătoase. Sistemul imun uman, prin modul în care acesta funcţionează, ar putea să realizeze eliminarea celulelor neoplazice, cu prezervarea structurilor normale, însă eficienţa acestor procese este limitată la pacienţii cu cancer. Din acest motiv, se acordă un interes aparte dezvoltării de noi tratamente care permit sistemului imun al fiecărui pacient cu cancer să lupte eficient împotriva celulelor tumorale.
Mutaţiile, inclusiv cele uninucleotidice, care au loc în genomul celulelor maligne determină modificări ale secvenţei de aminoacizi din peptidele prezente pe suprafaţa celulară. Aceste structuri peptidice modificate reprezintă neoantigene şi sunt recunoscute drept structuri străine de către sistemul imun. Astfel, apar limfocite T care au pe suprafaţa lor receptori TCR (T cell receptor) care recunosc specific aceste neoantigene şi pe baza interacţiunii cu celulele maligne pot declanşa un răspuns imun. Fiecare pacient oncologic are propria sa constelaţie de neoantigene tumorale. Tehnica de editare genică CRISPR a fost utilizată anterior pentru a facilita răspunsul imun antitumoral prin îndepărtarea unor gene. Odată infuzate înapoi pacientului, limfocitele editate genic se concentrează la nivelul tumorii, unde pot să întâlnească neoantigenele corespunzătoare şi să declanşeze un răspuns imun.
Au fost incluşi în studiu 16 pacienţi cu neoplazii solide de colon (11), sân (2), plămân (1), ovar (1) şi cu melanom (1). Au fost colectate de la aceştia biopsii tumorale şi probe de sânge periferic. Cu ajutorul tehnicilor de secvenţiere a întregului exom (WES, whole exome sequencing), au fost comparate genomurile tumorale cu cele germinale pentru a identifica mutaţiile care au determinat apariţia neoantigenelor la nivel tumoral. Cu ajutorul secvenţierii ARN-ului, a fost evaluată expresia acestor gene modificate, reflectând prezenţa cantitativă a neoantigenelor codificate. Au fost selectate o serie de astfel de neoantigene şi au fost izolate limfocitele cu TCRs specifici pentru acestea din sânge.
Receptorii specifici au fost secvenţiaţi şi secvenţele genice obţinute au utilizate pentru a fi introduse în limfocitele T provenite de la fiecare pacient în parte cu ajutorul unei tehnici CRISPR într-un singur pas (one-step CRISPR), care a presupus îndepărtarea genelor preexistente pentru TCR şi introducerea secvenţei pentru TCRs care recunosc neoantigenele tumorale. Pe baza unor criterii de funcţionalitate şi afinitate, au fost selectate până la trei tipuri de TCR pentru fiecare pacient pentru a fi produse limfocite care le exprimă, urmând administrarea acestora. Astfel, limfocitele T au căpătat receptori care recunosc celulele maligne ale pacientului şi pot să activeze mecanismele imunologice de îndepărtare a acestora.
După administrarea terapiei, la nivelul biopsiilor tumorale, limfocitele T modificate pentru a exprima TCRs specifici pentru neoantigene au reprezentat 20% din celulele sistemului imun. Administrarea a avut loc după o etapă de chimioterapie de condiţionare, care a asociat efectele adverse prevăzute. Doi dintre pacienți au avut potențiale efecte secundare determinate de noua terapie, dar acestea au fost îndepărtate rapid. Pacienţii care au primit această terapie sunt supravegheaţi în continuare pentru a evalua şi eficacitatea acestui tratament inovator împotriva cancerului.
Citeşte şi:
- CRISPR/Cas9: promisiunile și provocările editării genice în medicină. Care sunt aplicațiile practice?
- Terapiile celulare CAR-T pentru mielomul multiplu: cum funcționează agenții anti-BCMA și care sunt cele mai importante date din studiile clinice
- TILs, o nouă formă de imunoterapie celulară demonstrează regresia tumorală în cancerul de sân metastatic