علاج CAR-T الجاهز للاستخدام: هل هو ملائم أم مستقبل حقيقي؟

منذ اعتماد CAR-T لأول مرة في عام 2017 ، شهد التقدم في التطور قبل السريري والسريري لهذا العلاج الخارق نموًا هائلاً. في الاجتماع السنوي لـ ASH في العام الماضي ، أظهر العلاج CAR-T الذي طورته Janssen / Nanjing Legend و Bristol-Myers Squibb (BMS) و Gilead Sciences / Kite Pharma والعديد من الشركات الطبية الحيوية الصينية بيانات مذهلة. من المرجح أن توافق إدارة الأغذية والعقاقير هذا العام على أكثر من علاجين من نوع CAR-T ، وسوف يتضاعف عدد العلاجات المعتمدة.

ومع ذلك ، على الرغم من أن علاج CAR-T المعتمد قد أظهر فعالية ممتازة وطويلة الأمد في علاج سرطان الدم ، إلا أن الترويج له يواجه العديد من التحديات. يعد العلاج CAR-T المعتمد حاليًا علاجًا تلقائيًا CAR-T ، مما يعني أن الأطباء بحاجة إلى الحصول على خلايا T من المرضى والتعبير عن مستقبلات مستضد الخيول ضد مستضدات السرطان على سطح خلايا T عن طريق الهندسة الوراثية في المختبر. (CAR) ، ثم يتم إرجاع الخلايا المتكاثرة إلى المريض. يمكن أن تستغرق عملية الإنتاج المملة ما يصل إلى 3 أسابيع وهي مكلفة. بعض المرضى غير قادرين على توفير ما يكفي من خلايا T بسبب صحتهم ، ما قبل المعالجة وغيرها من الأسباب ، مما يجعلهم غير قادرين على الاستفادة من هذه التكنولوجيا المتقدمة.

الحصول على خلايا من متبرعين أصحاء لصنع خلايا CAR-T خيفي لديه القدرة على مواجهة هذه التحديات التي تواجهها خلايا CAR-T ذاتية. في بداية العام الجديد ، قدمت مراجعة نشرت في دورية Nature Nature Drug Discovery قائمة جرد متعمقة لحالة تطور علاج CAR-T الخيفي الجاهز للاستخدام.

مزايا والتحديات من الخلايا CAR-T خيفي

تبدأ عملية تصنيع خلايا CAR-T الخبيثة بخلايا T أو أنواع خلايا أخرى تم الحصول عليها من متبرعين أصحاء. بعد أن يتم تصميم هذه الخلايا وراثيا للتعبير عن CAR التي يمكن أن تستهدف الخلايا السرطانية على سطح الخلية ، فإنها تخضع لمزيد من المعالجة. تحرير الجينات يقلل من خطر خلايا CAR-T خيفي مهاجمة المضيف وإمكانية رفض الخلايا المضيفة خلايا CAR-T خيفي. ثم يتم تربيتها وتكاثرها وتنقيتها وتقطيعها في منتجات يمكن استخدامها في أي وقت وتخزينها مجمدة.

مزايا هذا العلاج CAR-T هي:

يمكن توليد عدد كبير من خلايا CAR-T من خلايا مقدمة من متبرع واحد صحي يلبي احتياجات عدد كبير من المرضى. على سبيل المثال ، يقول Allogene ، الملتزم بتطوير خلايا CAR-T الخيفي ، أنه يمكن استخدام الخلايا التي تم الحصول عليها من متبرع صحي كعلاج CAR-T لـ 100 مريض بالسرطان.

تم إنشاء هذه الخلايا وتجميدها في المخازن ، والمرضى الذين يحتاجون إلى العلاج يحتاجون فقط إلى ذوبان العلاج بالمخزون لتلقي العلاج الفوري ، مما يؤدي إلى التخلص من التأخيرات في عملية تصنيع علاج CAR-T الذاتي.

بالإضافة إلى ذلك ، لا يمكن لمرضى السرطان عادة تلقي علاجات CAR-T متعددة بسبب الحد من عدد خلايا T الخاصة بهم. يمكن للعلاج CAR-T الخيفي أن يعالج المرضى بشكل متكرر أكثر ، ويغير المستضد المستهدف بواسطة العلاج CAR-T للتغلب على المقاومة للعلاج CAR-T.

ومع ذلك ، يحتاج تطوير علاج CAR-T الخيفي أيضًا إلى مواجهة تحديين فريدين: أولاً ، قد تهاجم الخلايا الخيفي التي يتم إدخالها في المريض المضيف ، مما يؤدي إلى مرض الكسب غير المشروع الذي يهدد الحياة (GVHD) ؛ ويمكن التعرف بسرعة على الخلايا التماثلية وإزالتها بواسطة الخلايا المناعية للمضيف ، مما يحد من نشاطها المضاد للأورام.

استراتيجيات لمعالجة الكسب غير المشروع مقابل المرض المضيف

إن السبب وراء مهاجمة خلايا CAR-T الخبيثة لأنسجة العائل هو أن مستقبلات الخلايا التائية (TCRs) المعبر عنها على سطح هذه الخلايا التائية يمكن أن تتعرف على المواد المضادة للسبائك على الأنسجة المضيفة ، مما يؤدي إلى حدوث هجمات بالخلايا التائية على أنسجة العائل. في الوقت الحالي ، تنقسم استراتيجيات التغلب على مرض الكسب غير المشروع مقابل المضيف بشكل رئيسي إلى فئتين: الأولى تستخدم طرق تحرير الجينات للتخلص من تعبير TCR الطبيعي على خلايا T ، والآخر يستخدم أنواع خلايا أخرى لا تسبب GVHD.

أسلوب تحرير الجينات يلغي التعبير TCR الطبيعي TCR

إن TCR المعبّر عنه بشكل طبيعي على سطح خلايا T الشائعة الاستخدام من النوع T هو المفتاح للتوسط في هجوم هذه الخلايا التائية على المضيف. طور الباحثون عدة طرق لمنع تعبير TCR على سطح هذه الخلايا. واحدة من أسرع الطرق نمواً هي استخدام تقنية تحرير الجينات. يتكون مركب البروتين TCR على سطح خلايا T من نوع αβ من سلسلة α وسلسلة، ، وجين واحد فقط يشفر المناطق الثابتة من سلسلة α. لذلك ، فإن تعطيل الجينات التي تشفر المنطقة الثابتة لسلسلة مستقبلات ألفا (TAC) هي طريقة مباشرة وفعالة لمنع التعبير عن TCR من النوع ألفا. دخلت علاجات CAR-T الخيفي المتولدة باستخدام هذه الإستراتيجية تجارب سريرية.

ميزة هذه الاستراتيجية هي أنه يمكن تصنيع خلايا CAR-T باستخدام عدد كبير من الخلايا التائية αβ في المانحين الأصحاء كمواد خام. هناك مجموعة متنوعة من تقنيات تحرير الجينات التي يمكن استخدامها لتعطيل على وجه التحديد الجينات التي ترميز TRAC ، بما في ذلك nuclease إصبع الزنك (ZFN) ، nuclease المستجيب مثل المنشط للنسخ (TALEN) ، MegaTAL ، ونظام تحرير الجينات CRISPR. في الدراسة الأخيرة ، استخدم الباحثون آلية إعادة التركيب المتماثلة للخلية لتوجيه الجين المعبر عن CAR في موقع الجينات TRAC. هذه الاستراتيجية لها تأثير "عصفورين بحجر واحد". أثناء تدمير تعبير TCR الطبيعي للخلايا التائية ، يتم التعبير عن الجينات المحورة في موقع الجينات TRAC وتقبل تنظيم مروج الجينات TCR الطبيعي. أظهرت التجارب على الحيوانات أن علاج CAR-T المستهدف CD19 والذي تم إنشاؤه بواسطة هذه الإستراتيجية له نشاط مضاد للسرطان أفضل من العلاج CAR-T الناتج عن الإدخال العشوائي للجينات المحورة.

أحد المخاطر الخفية لاستخدام استراتيجيات تحرير الجينات هو المخاطر المحتملة للتأثيرات غير المستهدفة لتكنولوجيا تحرير الجينات. ومع ذلك ، نظرًا لأن المضيف قد تم في نهاية الأمر القضاء على خلايا allogeneic ، فقد يكون تأثير هذا الخطر المحتمل منخفضًا نسبيًا.

استخدام أنواع الخلايا التي تقلل من خطر GVHD

هناك إستراتيجية أخرى للحد من مخاطر تهاجم خلايا CAR-T الخبيثة المضيفة للمضيف وهي استخدام أنواع الخلايا التي لا تنتج GVHD أو يكون لديها خطر أقل في إنتاج GVHD. وهي تشمل الخلايا القاتلة الطبيعية (خلايا NK) ، وخلايا T ، وخلايا NK (الخلايا التائية التي تعبر عن علامات سطح الخلية NK) ، والخلايا التائية الخاصة بفيروس الذاكرة.

استراتيجيات لتحسين الثبات الخيفي CAR-T

على الرغم من أن الطرق المتعددة المذكورة أعلاه يمكن أن تقلل من خطر إدخال CAR-T الخيفي إلى المريض لمهاجمة المضيف ، إلا أن علاج CAR-T الخيفي يحتاج أيضًا إلى حل تحد كبير آخر ، وهو أن الجهاز المناعي للمريض سيتعرف على هذه الخلايا كخلايا "أجنبية" ، مما تسبب في رفض المناعي ضدهم. هذا الرفض المناعي سيؤدي في النهاية إلى تدمير خلايا CAR-T الخيفي التي يتم إدخالها إلى المريض. قد تبدأ الاستجابة المناعية التي تتوسط فيها خلايا T الخاصة بالمريض في العمل بمجرد إدخال العلاج المخصص ، مما يقلل من فعالية العلاج المخصص. لذلك ، فإن كيفية تحسين متانة علاج CAR-T الخيفي يمثل مشكلة ملحة في هذا المجال. البحث الحالي لحل هذه المشكلة في الاتجاهات التالية:

أكثر فعالية إزالة الخلايا اللمفاوية

أظهرت الأبحاث الحالية أنه من أجل السماح لخلايا CAR-T المستوردة بالانتشار عند المرضى ، من الضروري استخدام العلاج الكيميائي وغيره من الوسائل لتطهير الخلايا اللمفاوية الموجودة في المرضى قبل استيراد الخلايا ، وذلك لتوفير الخلايا CAR المستوردة -T الخلايا مع الفضاء التكاثري. بالنسبة لخلايا CAR-T الخبيثة ، قد تكون خطوة إزالة الخلايا الليمفاوية أكثر أهمية ، لأن الخلايا التائية المضيفة المتبقية ستهاجم فورًا خلايا CAR-T "الأجنبية".

تتمثل إحدى طرق البحث الحالية في جعل خلايا CAR-T الخبيثة مقاومة للأدوية التي تزيل الخلايا التائية من خلال تحرير الجينات ، ولن تتأثر هذه الخلايا بالعقاقير التي تزيل الخلايا التائية. على سبيل المثال ، يستخدم UCART19 من Allogene تحرير الجينات لطرد الجينات التي تعبر عن بروتين CD52 في الخلايا. وهذا يجعل هذه الخلايا تقاوم عقار أليمتوزوماب ، وهو جسم مضاد أحادي النسيلة يقتل الخلايا التائية من خلال الارتباط بـ CD52. يمكن أن يؤدي الجمع بين alemtuzumab والعلاج الكيميائي إلى إزالة الخلايا التائية الناضجة للمضيف بشكل أكثر فعالية والحفاظ على خلايا T الناضجة للمضيف عند مستويات منخفضة. في الوقت نفسه ، لا يزال العلاج بالتناوب الخيفي CAR-T يعمل.

يمكن أن يجعل تحرير الجينات أيضًا خلايا CAR-T الخيفي مقاومة للعلاج الكيميائي الذي يزيل الخلايا التائية ، مما يسمح لها بالعمل بشكل صحيح في بيئة تمنع نمو الخلايا التائية. ومع ذلك ، فإن عيب هذه الاستراتيجية هو أن مستوى الخلايا التائية الذاتية في المرضى يتم قمعها إلى مستوى منخفض للغاية ، مما يؤدي إلى زيادة كبيرة في خطر الإصابة بها.

تقليل مناعة خلايا CAR-T خيفي

أظهرت تجربة زرع الأعضاء وزرع الخلايا الجذعية المكونة للدم أنه إذا كان النمط الظاهري للمستضد البشري الرئيسي للمانحين (HLA) يشبه النمط الظاهري لـ HLA للمضيف ، فإنه يمكن أن يقلل بشكل كبير من الرفض المناعي للكسب غير المشروع. بناءً على هذه التجربة ، من الممكن نظريًا إنشاء بنك خلوي متبرع من خلال اكتشاف متبرع له نمط ظاهري محدد HLA ، يمكن من خلاله اختيار خلايا مانحة متطابقة مع المتبرع لإنشاء خلايا CAR-T خيفي.

لأن بروتين HLA من الفئة 1 هو جزيء رئيسي يتوسط عوامل الرفض المناعي. هناك استراتيجية أخرى تتمثل في استخدام الهندسة الوراثية للتخلص من بروتين HLA من النوع 1 الذي يتم التعبير عنه على سطح خلايا CAR-T الخيفي. يتطلب تعبير HLA على سطح الخلية وحدة فرعية تسمى micro2-microglobulin. يمكن أن يمنع خروج الجينات من gl2 microglobulin من التعبير عن بروتين HLA على سطح الخلية ، مما يقلل من المناعة في هذه الخلايا.

اختر أفضل مجموعة خلايا T

يحتوي مجتمع الخلايا التائية على مجموعات فرعية من الخلايا التائية ذات وظائف وأنماط مختلفة. المجموعات السكانية المختلفة للخلايا التائية تختلف أيضًا اختلافًا كبيرًا في قدرتها على مهاجمة الخلايا السرطانية والمثابرة في المرضى. على سبيل المثال ، أظهرت الدراسات قبل السريرية أن خلايا CAR-T التي تنتجها خلايا T الساذجة إيجابية CD8 وإيجابية CD4 وخلايا T المركزية للذاكرة (TCM) هي أكثر فعالية في قتل الخلايا السرطانية القوية.

أظهرت الدراسات السريرية التي تستخدم علاجًا تلقائيًا CAR-T لسرطان الدم الليمفاوي المزمن أن جودة خلايا TCM وذاكرة T الجذعية التي تشبه الجذع (TSCM) مع إمكانية التكرار الذاتي ، ومستويات التعبير (بما في ذلك PD-1 ، TIM3 ، LAG3 ، إلخ.) ) هي مؤشرات مهمة لنشاط العلاج CAR-T والمثابرة.

لذلك ، من خلال تحسين تقنيات الفحص وزراعة الخلايا ، يمكن إثراء مجموعات سكانية فرعية محددة من الخلايا التائية لتحسين متانة العلاج. في هذا الصدد ، قد يكون للخلايا التائية التي تم الحصول عليها من متبرعين أصحاء مزايا محتملة لأنها لم تعالج بالعلاجات السابقة التي قد تؤثر على تجمعات الخلايا التائية ، وبالتالي يمكنها توفير خلايا T غنية بال TN ، و TCM ، و TSCM.

التقدم السريري للعلاج CAR-T خيفي

حاليًا ، دخل عدد من علاجات CAR-T الخبيثة قيد التحقيق في تجارب سريرية لعلاج سرطان الدم والأورام الصلبة مثل مرضى سرطان الدم الليمفاوي الحاد وسرطان الدم النخاعي الحاد (ALL) (انظر الجدول أدناه).

في الاجتماع السنوي لـ ASH في عام 2018 ، أظهرت النتائج السريرية الأولية لـ UCART19 التي طورتها Allogene أنه عند علاج المرضى الذين يعانون من ALL وانكسار ALL ، وصل UCART19 إلى استجابة كاملة بنسبة 82 ٪ / استجابة كاملة من الانتعاش الدموي غير المكتمل (CR / CRi). نظرًا لمحدودية مدة UCART19 في المرضى ، تلقى مرضى الأطفال الذين يتلقون UCART19 بعد ذلك عملية زرع الخلايا الجذعية المكونة للدم.

مستقبل CAR-T والعلاج الخلوي

فيما يتعلق بعلاج CAR-T "الجاهز للاستخدام" ، فإن لدى الصناعة أيضًا منظورين مختلفين. يعتقد الكثير من الناس أنه يمكن أن يحل نقاط الألم في علاج CAR-T الصعب ودورة الإنتاج الطويلة ، ويأتي بأمل جديد لمزيد من المرضى حول العالم. لكن بعض الخبراء يعتقدون أن العلاج "الجاهز للاستخدام" CAR-T مؤقت فقط. "الذرائع". في التحليل النهائي ، إنها رؤيتنا حول العلاج "الذاتي" CAR-T.

الدكتور ريك كلاوسنر ، مؤسس ومدير شركة ليل إيمونوفارما ، يتطلع إلى مستقبل العلاج بالخلايا. أشار الرئيس السابق للمركز الوطني للسرطان (NCI) إلى أن أحد الدوافع لتطوير علاجات CAR-T "الجاهزة للاستخدام" تكمن في الاختناقات في إنشاء علاجات CAR-T "ذاتية". ومع ذلك ، نحن بحاجة إلى أن ندرك أن التكنولوجيا الحالية لتصنيع العلاج CAR-T أبعد ما تكون عن النضج. بعد مرور 5 إلى 10 سنوات ، لا بد أن يكون تطوير وإنتاج علاجات الخلايا مختلفًا تمامًا عن اليوم.

ذكر الدكتور كلاوسنر أن السبب الذي يجعل إنتاج العلاج الخلوي الحالي مضيعة للوقت وشاقة هو أننا لا نعرف أي من هذه الخلايا علاجي حقًا. لذلك ، يمكننا فقط توسيع الخلايا التائية بشكل مستمر ، ونأمل أنه من بين الخلايا الفلكية ، يمكن أن يصل عدد الخلايا ذات التأثير العلاجي إلى المعيار. في المستقبل ، إذا استطعنا عزل تلك المجموعات الفرعية من الخلايا التي لها تأثيرات علاجية ، فيمكننا تقليل عدد الخلايا اللازمة لعلاج السرطان بشكل كبير. يمكن أن يقلل هذا إلى حد كبير عدد الخلايا التي نحتاج إلى استنباطها وتقصير وقت إنتاج علاجات الخلايا من أسابيع إلى أيام.

هذا يبدو وكأنه السماء والأرض ، لكنه يمثل وسيلة للمضي قدما. كما تعلمون ، في عصر تشغل فيه الآلة الحاسبة منزلًا كاملاً ، لا يتوقع الكثير من الناس ظهور الهواتف الذكية. لا يوجد سوى بضعة عقود بين الاثنين.

أشار الدكتور باتريك هوو ، مدير طب السرطان بمركز إم دي أندرسون للسرطان ، إلى وجود احتمالات مختلفة للتطبيق. بالنسبة لبعض أنواع السرطان الأكثر حساسية ، يمكن أن يعمل العلاج "الجاهز للاستخدام" CAR-T بشكل جيد على المدى القصير ، لذلك لا داعي للقلق بشأن رفضه من قبل الجهاز المناعي. بالنسبة للأورام الصلبة ، نأمل أن تبقى الخلايا التائية في محيط الورم لأطول فترة ممكنة ، وأن يكون العلاج "الذاتي" CAR-T مجالًا أكبر للعب.

نحتاج إلى معرفة أن الحديث الساخن حول "CAR-T" الجاهز للاستخدام والعلاج "الذاتي" هو مجرد قمة جبل الجليد للعلاج الخلوي. نعم ، منذ اعتماده ، اجتذب مجال العلاج CAR-T الكثير من الاهتمام والانتباه. لكن أشار خبيران إلى أن العلاج بالخلايا ليس هو العلاج الوحيد في CAR-T. العلاج بالخلايا بخلاف العلاج بالخلايا التائية هو أيضًا اتجاه التطور المستقبلي. من المتوقع أن يحقق العلاج الجيني والخلي اختراقات جديدة للمرضى حول العالم تحت وطأة التكنولوجيا الحيوية.