Эффективность терапии CAR T-клетками против различных видов рака, включая солидные опухоли, можно значительно повысить, используя технологию CRISPR-Cas9 для отключения гена CD5 — белка, обнаруженного на поверхности Т-клеток, согласно доклиническому исследованию, проведенному учеными из Медицинской школы Перельмана при Университете Пенсильвании и Онкологического центра Абрамсона.
CAR T-клетки — это T-клетки, которые были разработаны для атаки на определенные цели, обнаруженные на раковых клетках. Они показали замечательные результаты у некоторых пациентов с раком крови. Но они не показали хороших результатов против других видов рака, включая солидные опухоли, такие как рак поджелудочной железы, рак простаты и меланома. Исследователи искали методы повышения эффективности терапии CAR T-клетками.
Исследование, опубликованное сегодня в Science Immunology , предполагает, что отключение CD5 может быть основной техникой. Проливая свет на ранее неясную роль белка, исследователи обнаружили, что он работает как мощная иммунная контрольная точка, сдерживая эффективность Т-клеток. Они показали, что его удаление значительно усилило противораковую активность CAR T-клеток в различных доклинических моделях рака.
«В доклинических моделях мы обнаружили, что удаление CD5 значительно усиливает функцию CAR T-клеток против множественных видов рака», — сказал старший автор Марко Руэлла, доктор медицинских наук, доцент кафедры гематологии и онкологии, научный сотрудник Центра клеточной иммунотерапии и научный руководитель Программы по лимфоме Медицинского центра Пенсильванского университета.
«Поразительные эффекты, которые мы наблюдали в доклинических моделях, позволяют предположить, что отключение CD5 может быть общей стратегией для усиления функции CAR T-клеток».
Первым автором исследования является Ручи Патель, доктор философии, недавний аспирант Лаборатории Руэллы.
Основы иммунных контрольных точек
Механизмы иммунных контрольных точек — это регуляторные переключатели, которые помогают не допустить, чтобы иммунные реакции стали слишком интенсивными и привели к повреждению сопутствующих тканей. Рак часто захватывает эти механизмы, чтобы подавить противораковые иммунные реакции.
Ученые уже идентифицировали несколько основных белков иммунных контрольных точек, включая PD-1 и CTLA-4, которые были целями самых первых успешных методов лечения ингибиторами иммунных контрольных точек, включая ипилимумаб, ниволумаб и пембролизумаб.
Пока исследователи изучают генетическую делецию этих белков для улучшения терапии CAR T-клетками, ученые полагают, что существуют и другие, пока не открытые механизмы иммунных контрольных точек, которые используют раковые клетки.
Стратегия сосредоточения на CD5
Прежде чем изучать роль CD5 в CAR T-клетках, исследователи изначально сосредоточились на CD5 как на мишени для опухоли. Белок CD5 высоко экспрессируется на раковых T-клетках при T-клеточной лимфоме и T-клеточном остром лимфобластном лейкозе , редких видах рака крови, для которых не существует эффективных вариантов иммунотерапии. В частности, ни одна из доступных в настоящее время коммерческих CAR T-клеточных терапий не одобрена для лечения T-клеточных лимфом.
Команда Руэллы сначала сконструировала CAR T-клетки, нацеленные на клетки, несущие CD5, для лечения этих злокачественных новообразований, но вскоре поняла, что им необходимо удалить CD5 из CAR T-клеток, чтобы предотвратить уничтожение CAR T-клетками друг друга, поскольку CAR T-клетки естественным образом экспрессируют CD5.
Поэтому, используя технологию CRISPR-Cas9, они удалили ген CD5 в клетках CAR T, чтобы сконструированные клетки не атаковали друг друга. Оказалось, что этот нокаут CD5 в клетках CAR T резко повысил их эффективность в лабораторных экспериментах с различными злокачественными новообразованиями Т-клеток.
Однако вскоре исследователи поняли, что удаление CD5 может значительно усилить противоопухолевый эффект нескольких продуктов CAR T как для жидких, так и для солидных видов рака. Исследователи обнаружили схожие улучшения эффективности в лабораторных исследованиях, когда они тестировали стратегию нокаута CD5 в клетках CAR T, сконструированных для воздействия на другие виды рака, не несущие CD5, включая лейкемии и лимфомы В-клеток, рак поджелудочной железы и рак простаты.
Они наблюдали увеличение пролиферации и выживаемости CAR T-клеток, а также увеличение активности по уничтожению раковых клеток, и эти эффекты превзошли те, которые наблюдались после нокаута известного белка иммунной контрольной точки PD-1. Исследователи также обнаружили, что нокаут CD5 может улучшить противораковую активность других T-клеток, что снова предполагает, что CD5 является важным белком иммунной контрольной точки в этих клетках.
В исследовании группа подробно описала молекулярные механизмы нокаута CD5, показав, что он усиливает активность генов, связанных с активацией Т-клеток и эффективностью уничтожения клеток. Анализируя большую базу данных биопсий опухолей, исследователи также связали относительно низкую экспрессию CD5 в Т-клетках с лучшими результатами для пациентов.
Скоро начнется первая фаза клинического испытания CAR T-клеток с нокаутом CD5, в которой примут участие пациенты с лимфомами Т-клеток, содержащих CD5. «Если стратегия нокаута CD5 окажется безопасной и эффективной в таких испытаниях, ее можно будет протестировать против более широкого спектра видов рака», — сказала Руэлла. «Мы рады видеть, как эта работа переходит «от лабораторного стола к постели больного».
Спасибо за интересную статью! Эта информация о нокауте CD5 на CAR T-клетках действительно вдохновляет. Есть надежда, что это поможет многим пациентам с солидными опухолями.
Удивительно, как быстро развиваются технологии в онкологии! Как вы думаете, когда мы можем ожидать клинические испытания с использованием этой методики?
Я пережила рак и проходила CAR T-терапию. Это звучит многообещающе, особенно для таких сложных случаев, как рак поджелудочной. Надеюсь, вскоре будут хорошие новости.
Интересно, можно ли применить эту технологию не только к CAR T-клеткам, но и к другим типам клеточной терапии?
Метод CRISPR-Cas9 действительно открывает новые горизонты в медицине! Важно, чтобы исследования продвигались быстро и безопасно.
Это замечательное исследование! Как часто такие эксперименты проводятся, и есть ли уже успехи в применении на людях?
Я слышала о сложностях с солидными опухолями и CAR T-клетками. Надеюсь, что отключение CD5 действительно окажется эффективным!
Может быть, стоит изучить, как этот подход повлияет на иммунный ответ в целом? Есть ли риски для пациентов?
Спасибо за обзор! Меня радует, что ученые продолжают искать новые решения. Это придаёт надежду многим.
Согласен, что это важный шаг вперед в онкологии. Мне интересно, какие еще гены могут быть отключены для повышения эффективности терапии.
Эта тема очень актуальна для моего окружения, многие сталкиваются с раком. Надеюсь, что такие исследования приведут к реальным улучшениям в лечении!