Stanične imunoterapije tumora

Izlječenje pacijenata oboljelih od metastatskih oblika raka je vrlo rijetko. Ova situacija je dramatično poboljšana uvođenjem stanične imunoterapije tumora. U staničnoj imunoterapiji tumora koriste se odabrane ili izmijenjene vlastite stanice pacijenta te se njihovom primjenom čak i u pacijenata u kojima je rak više ne odgovara na druge oblike liječenje moguće postići dugotrajno stanje bez znakova postojanja raka (izlječenje?).

Naš cilj je da staničnu imunoterapiju tumora brzo i uz minimalne troškove damo svim pacijentima kojima je ona indicirana. Planiramo uvest i četiri oblika stanične imunoterapije tumora korištenjem:
a) limfocita T s kimeričkim receptorom (CAR T - limfociti, od engl. chimeric antigen receptor)
b) tumor infiltrirajućih limfocita (TIL) specifičnih za mutirane bjelančevine tumora
c) tumorskim cjepivima
d) onkolitičkim virusima.

Liječenje korištenjem limfocita T s kimeričkim receptorom dalo izvrsne rezultate u određenih podskupina leukemija B stanica ili limfoma 1 , dok je liječenje tumor infiltrirajućim limfocitima pokazalo izvrsnu učinkovitost u liječenju metastatskog raka dojke 2 . Tumorsk a cjepiva 3 , 4 , 5 produžuju preživljavanje u bolesnika s karcinom prostate i pluća , a onkolitički virusi 6 u pacijenata s glioblastomom.

Izvršne funkcije imunih stanica obavljaju se u izravnom staničnom kontaktu kako je to prikazano. Limfociti T (manja ljubičast tjelešca) prepoznaju tumorsku stanicu

Prepoznavanje liganda na površini tumorskih stanica ili specijaliziranih antigen - prezentirajućih dendritičkih stanica potiče njihovu aktivaciju koja rezultira ili lučenjem različitih citokina ili izvršnih funkcija stanica (pomoć u aktivaciji i diferencijaciji drugih stanica u slučaju pomoćničkih limfocita T ili ubijanje ciljnih stanica u slučaju aktivacije citotoksičnih limfocita T).

Citotoksični limfociti T oslobađanjem citotoksičnih granula dovode do smrti ciljne stanice, npr. virusom zaražene ili tumorske stanice. Ovo je poseban oblik smrti stanice koji se naziva apoptoza. Njegova bitna odlika je da apoptotskim uklanjanjem stanica može doći do potpunog popravka oštećenog tkiva te da ona ne dovodi do upalnih reakcija i s time povezanih nuspojava.

U prepoznavanju i aktivaciji limfocita T sudjeluje čitav niz receptora. Antigen - specifični receptor na površini limfocita T prepoznaje specifični antigenski peptid udružen s molekulama glavnog kompleksa gena tkivne podudarnosti (MHC - I ili MHC - II) koje se nalaze na površini antigen prezentirajućih stanica ili npr. na površini tumorskih stanica. Ovo prepoznavanje pokreće signalne kaskade koje aktiviraju limfocit T.

Međutim, ovaj proces može interakcijama s inhibitornim ili aktivirajućim receptorima na stanicama u dodiru biti ili inhibirani ili dodatno stimulirani. Funkciju T limfocita inhibiraju npr. interakci je PD - 1 i CTLA - 4 receptora na površini T limfocita s njihovim ligandima PD - L1 i B7 - 1 na površini antigen - prezentirajućih stanica. Nasuprot tome, interakcija CD28 s njegovim ligandom povećava aktivaciju limfocita T.

Činjenica da tumorske stanice izlaganjem inhibitornih receptora na svojoj površini koji inhibiraju odgovor imunog sustava na takav tumor. Mogućnost stvaranja protutijela na ove receptore i sprječavanje njihove interakcije s receptorima na površini T limfocita je iskorišteno za aktivaciju protu - tumorskog imunog odgovora i uvođenja posebnog oblika imunoterapije tzv. check point inhibitorima. To je revolucioniralo liječenje više oblika solidnih tumora. Za otkrivanje ovog oblika imunoterapije James P Allison i Tasuku Honjo 2018. godine nagrađeni Nobelovom nagradom za fiziologiju ili medicinu.

Daljnji napredak u imunoterapiji tumora ostvaren je stvaranjem tzv. kimeričkih antigenskih receptora (CAR, od. engl. chimeric antigen receptor). Pri tome je iskorištena modularna građa receptora. Povezivanjem domene za prepoznavanje određenog cilja (tipično jednolančanim protutijelom), s domenom za prijenos signala izvršni imunološki odgovor se usmjerava na tumorsku stanicu koji u konačnici dovodi do smrti tumorske stanice.

Proces stvaranja i mehanizam djelovanja CAR T - stanica je shematski prikazan na sljedećoj slici. Genetski modificirani virus s genom za kimerički antigenski receptor transdukcijom prenese CAR gen u T limfocit koji se ugradi u njegov genom, te onda dolazi d o izlaganja CAR na površini limfocita T. CAR omogućava prepoznavanje tumorske stanice, te oslobađanjem citotoksičnih granula dolazi do smrti tumorske stanice.

Da bi se pripravak CAR T - limfocita mogao primijeniti u pacijenta, treba ga proizvesti sukladno zahtjevima njegove učinkovitosti i kvalitete. Učinkovitost se dokazuje analizom izlaganja CAR na površini transduciranih T limfocita, te ispitivanjem specifičnog ubijanja ciljnih stanica (CAR T - limfocit mora ubiti stanice koje izlažu njegov receptor, ali ne i stanice bez tog receptora). Kvaliteta se dokazuje čitavim nizom testova kao što su sterilnost, broj kopija receptora, apirogenost, osmolarnost, odsustvo drugih virusa i mikoplazme.

Proces priprave počinje procesom koji se naziva leukafereza. Ovim postupkom se pomoću stroja iz periferne krvi izdvajaju stanice s jezgrom, a sve ostalo se vraća bolesniku (plazma, eritrociti, trombociti itd.). Iz ovog pripravka se izoliranju T limfociti i reprogramiraju izlaganjem genetski modificiranim virusima s CAR. Ov i limfociti T se onda u odgovarajućim uvjetima umnažaju da bi se dobio dovoljan broj za aplikaciju pacijentu.

Kod nas dostupan komercijalni pripravak CAR T - stanica je usmjeren na prepoznavanje CD 19 biljega koji je izložen na površini normalnih i maligno izmijenjenih B stanica više vrsta B staničnih leukemija i limfoma. CD19 CAR T - stanice vrlo učinkovito ubijaju ove stanice, te u vrlo visokom postotku dovode do kliničkog poboljšanja ili nestanka svih znakova bolesti.

Na žalost, protekom vremena u značajnom broju pacijenata dolazi do ponovne pojave bolesti pojavom varijanti malignih stanica koje na površini više ne izlažu ciljni CD19 antigen, ili je njegova razina bitno smanjena. Time je onemogućeno pre poznavanje i ubijanje ovakvih stanica.

Da bi smanjili ponovno pojavljivanje bolesti nakon indukcije remisije, proizvedeni su CAR koji istovremeno prepoznaju dva ili više biljega na ciljnoj stanici, npr. CD19/CD20 koji su prikazani na sljedećoj slici. Mi planiramo uvođenje ovih naprednih oblika CAR T - staničnih terapija te time povećamo mogućnost boljeg liječenja naših bolesnika.

Moguće prednosti uvođenja terapije tumora CAR T limfocitima proizvedenim kod nas su brojne, a uključuju:
a) bitno nižu cijenu,
b) veću učinkovitost liječenja jer stanični pripravci limfocita T s kimeričkim receptorom neće prolaziti kroz ciklus smrzavanja i odmrzavanja,
c) bitno brža dostupnost terapije limfocita T s kimeričkim receptorom u odnosu na komercijalne pripravke,
d) dostupnost novih, poboljšanih oblika CAR T-limfocita,
e) stvaranje vlastitih oblika CAR T-staničnih terapija,
f) uvođenje liječenja CAR T-limfocita u novim indikacijama (drugi oblici leukemija, solidni tumori i autoimune bolesti).