Terapiile CAR T intră într-o nouă etapă: editarea genică le-ar putea extinde utilizarea dincolo de oncologie
De mai bine de un deceniu, terapia cu celule CAR T a schimbat tratamentul anumitor forme de cancer de sânge. În forma sa tradițională, autologă, celulele T sunt recoltate de la pacient, modificate pentru a recunoaște și distruge anumite celule-țintă și apoi administrate din nou pacientului. Cercetătorii încearcă acum să îmbunătățească această tehnologie prin combinarea ei cu instrumente de editare genică precum CRISPR-Cas9 și TALEN. Prin editare genică, celulele CAR T pot fi modificate astfel încât să funcționeze mai eficient, să își mențină activitatea mai mult timp și să fie mai puțin afectate de epuizarea celulară. În acest fel, editarea genică poate contribui la dezvoltarea unor terapii CAR T mai precise, mai durabile și mai sigure.
Dincolo de cancer: boli autoimune și fibrotice
Una dintre direcțiile importante de dezvoltare este extinderea terapiei CAR T dincolo de cancer. Studiile recente au demonstrat potențialul terapiilor CAR T care țintesc limfocitele B și plasmocitele în boli precum lupusul eritematos sistemic, miastenia gravis și sindromul persoanei rigide. În aceste afecțiuni, anumite celule ale sistemului imunitar produc autoanticorpi care atacă țesuturile sănătoase. Prin eliminarea acestor celule, terapiile CAR T ar putea contribui la o „resetare” a sistemului imunitar, iar editarea genică ar putea crește persistența celulelor și reduce riscurile de siguranță. Cercetătorii investighează și utilizarea celulelor T modificate în boli fibrotice rare. Acestea ar putea fi programate să recunoască un antigen asociat fibrozei și să elimine celulele care contribuie la formarea țesutului cicatricial în organe precum ficatul sau inima. În sens mai larg, editarea genică poate fi adaptată pentru diferite aplicații terapeutice și poate extinde numărul bolilor care pot fi țintite.
CRISPR și TALEN: cum funcționează și ce avantaje oferă
CRISPR-Cas9 (Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats/CRISPR-associated protein 9) este o tehnologie de editare genică adaptată pornind de la un mecanism natural de apărare identificat la bacterii. Sistemul utilizează o moleculă de ARN-ghid care recunoaște o anumită secvență de ADN și indică proteinei Cas9 locul în care trebuie să taie. După tăierea ADN-ului, mecanismele celulare de reparare pot fi utilizate pentru adăugarea, eliminarea sau înlocuirea unor fragmente de material genetic. CRISPR este atractiv și prin relativa sa simplitate și accesibilitate, deoarece experimentele bazate pe această tehnologie pot fi proiectate rapid.
TALEN (Transcription Activator-Like Effector Nucleases) este o tehnologie care utilizează proteine de legare la ADN proiectate pentru a recunoaște secvențe specifice și care sunt asociate cu domeniul de clivare al nucleazei FokI. Astfel pot fi realizate modificări genomice țintite și foarte specifice. TALEN recunoaște secvențe ADN mai lungi și necesită legarea corectă a două molecule înainte ca ADN-ul să fie tăiat, ceea ce oferă o protecție suplimentară împotriva modificărilor nedorite.
În paralel, sunt dezvoltate și alte forme de editare genică. Editarea bazelor (base editing) permite modificarea anumitor nucleotide fără ruperea ambelor catene de ADN și este investigată în studii clinice. Prime editing este o altă metodă care nu determină ruperea ambelor catene de ADN și a fost dezvoltată pentru utilizare clinică. De asemenea, diferite tipuri de proteine CRISPR pot fi utilizate pentru modificarea cantității de proteină produsă prin expresia genelor, iar editorii de tip CRISPR pot fi folosiți și pentru intervenții asupra epigenomului. CRISPR și TALEN pot fi considerate tehnologii complementare, iar viitoarele terapii ar putea combina mai multe tipuri de editare pentru a crește siguranța și funcționalitatea.
Terapiile CAR T „off-the-shelf”: produse disponibile pentru mai mulți pacienți?
Una dintre aplicațiile importante ale editării genice este dezvoltarea terapiilor CAR T „off-the-shelf”, adică terapii care pot fi produse în avans. În terapia CAR T autologă, celulele T sunt recoltate de la fiecare pacient, modificate în laborator și apoi administrate din nou după câteva săptămâni. Acest proces poate fi costisitor, necesită timp și poate întâmpina probleme de producție, mai ales în cazul pacienților care au primit deja mai multe tratamente. Terapiile CAR T alogene folosesc, în schimb, celule provenite de la donatori sănătoși, care pot fi modificate și pregătite în avans.
Editarea genică poate elimina anumite componente ale celulelor T, precum receptorul T nativ, reducând riscul ca celulele provenite de la donator să recunoască și să atace țesuturile pacientului. În acest fel, aceste celule pot fi utilizate la un număr mai mare de pacienți. Prin modificarea simultană a unor ținte precum TRAC, HLA și CD52, celulele T provenite de la donatori pot fi transformate în produse CAR T alogene. O altă strategie este inactivarea unor gene inhibitoare, precum PDCD1, pentru a crește persistența și activitatea antitumorală a celulelor T.
În plus, constructul CAR poate fi introdus într-un loc precis din genom, precum regiunea TRAC, în locul unei integrări virale mai puțin controlate. Această abordare poate duce la o exprimare mai uniformă a receptorului CAR, la obținerea unor celule mai robuste și la reducerea riscului unor modificări genetice nedorite. Tehnologia base editing a fost deja utilizată în terapii pentru copii cu leucemie recidivată.
De la laborator la clinică: screening și producția terapiilor CAR T
Pentru dezvoltarea terapiilor CAR T editate genetic, cercetătorii folosesc screeningul CRISPR pentru a testa numeroase ținte genetice și pentru a identifica modificări care pot îmbunătăți multiplicarea, persistența și rezistența celulelor la mecanismele care le pot reduce activitatea. Bibliotecile de ARN ghid, TCR și CAR permit testarea unui număr mare de variante, iar inteligența artificială poate ajuta la identificarea celor mai promițătoare opțiuni.
La fel de importantă este producția acestor terapii. Procesul include izolarea celulelor, editarea genetică, multiplicarea, testarea și pregătirea produsului final. Sunt dezvoltate sisteme automatizate care pot face producția mai simplă, mai constantă și mai ușor de realizat la scară largă. Acest lucru este important mai ales în cazul bolilor rare, unde numărul redus de pacienți și resursele limitate pot îngreuna dezvoltarea unor astfel de terapii.
Pe termen lung, asocierea dintre terapia CAR T și tehnologiile tot mai sofisticate de editare genică ar putea conduce la o nouă generație de terapii celulare programabile. Acestea ar putea fi mai robuste și mai eficiente și ar putea extinde utilizarea terapiilor celulare dincolo de cancer, către boli autoimune, fibrotice și genetice pentru care există în prezent puține opțiuni terapeutice.
Inteligența artificială generativă a fost utilizată pentru sprijin în redactare. Articolul a fost verificat, editat și aprobat de echipa Raportul de Gardă, care își asumă responsabilitatea editorială pentru conținut.
Citește și:
- Terapiile CAR T: Programarea propriilor celule T pentru a lupta împotriva cancerului – cum funcționează și care sunt provocările
- Terapiile celulare CAR-T pentru mielomul multiplu: cum funcționează agenții anti-BCMA și care sunt cele mai importante date din studiile clinice
- #ASH18: Transplantul de celule stem după terapia CAR-T scade recidivele în leucemia acută limfoblastică