Mentionsy

Odkrycia, badania i teorie podajemy w przystępnej formie w poniedziałki, środy i piątki o 13.

Słuchaj Radiokampus gdziekolwiek jesteś.

Terapie nowotworowe to jest można powiedzieć taki święty graal współczesnej biologii.

Natomiast oczywiście to co powtarzamy bardzo często, nowotworów jest więcej niż jeden, to nie jest jedna choroba i jest więcej podejść niż samo podejście tak zwanej chemoterapii.

Dobrych, już współcześnie wykorzystanych, ale też z niesamowitymi potencjałami terapeutycznymi technik, czyli o komórkach CAR-T, opowie doktor habilitowana Małgorzata Firczuk z Instytutu Medycyny Doświadczalnej i Klinicznej Polskiej Akademii Nauk.

Dzień dobry, witam serdecznie.

To jakbyśmy sobie na początek zarysowali mniej więcej, gdzie jesteśmy, jeżeli chodzi o generalnie potencjał terapeutyczny raka, tego, którym się Pani zajmuje na co dzień.

Dziękuję bardzo za to pytanie.

Głównie koncentrujemy się na nowotworach układu krwiotwórczego i badamy takie nowoczesne podejścia do terapii tych nowotworów, czyli immunoterapię.

Szeroko pojęte jedną z takich immunoterapii jest bardzo nowa terapia, czyli terapia CAR-T.

I to co mogę powiedzieć, no są to nowotwory, które jednak leczy się ciągle w pierwszych liniach leczenia chemioterapią.

I to jest właśnie to słowo klucz, w pierwszych liniach leczenia.

Bo jeśli chemioterapia nie działa, no to wchodzi się z tymi właśnie bardziej selektywnymi, nowoczesnymi terapiami, które są też przy okazji bardziej skuteczne.

I tutaj mamy oczywiście cały wachlarz różnych przeciwciał monoklonalnych, które mogą być użyte, natomiast one też nie zawsze działają.

I właśnie takie przeciwciała monoklonalne to teraz już się coraz częściej dodaje również do tych pierwszych linii leczenia.

Ale jeśli pierwsza i druga linia nie działają, to ta grupa chorych jest w tej chwili, no trudno jest ją do jeszcze niedawna było czymkolwiek leczyć, ponieważ nie było skutecznej terapii, aż właśnie pojawiła się w 2017 roku po raz pierwszy zarejestrowana terapia CAR-T, która można powiedzieć przynajmniej dla pewnej grupy pacjentów dała zupełnie nową nadzieję.

To zanim jeszcze opowiemy już o samej terapii CAR-T, padło słowo immuno.

To znaczy, że to jest wykorzystanie tych samych technik czy jakichś metod, narzędzi wypracowanych w immunologii, tej która odpowiada za naszą odporność?

Zdecydowanie tak, no bo takim najbardziej podstawowym lekiem, który wywodzi się właśnie z naszego układu odpornościowego, to jest przeciwciało.

Przeciwciało monoklonalne, które już od kilku dekad jest używane nie tylko w diagnostyce, ale też w terapii.

Terapeutyczne przeciwciała monoklonalne są już dostępne.

Dla wielu z nich już mamy bardzo rozsądne ceny, ponieważ wygasły patenty.

No, terapia CAR-T jest dużo młodsza.

Więc może przejdę teraz do tego, żeby krótko wyjaśnić na czym w ogóle ona polega, co to jest.

Przede wszystkim jest to terapia komórkowa, a więc lekiem tutaj są komórki pacjenta, które są pobrane i w laboratorium genetycznie zmodyfikowane za pomocą metod inżynierii genetycznej, czyli i wprowadzane jest do tych komórek

Dodatkowy gen, czyli właśnie gen kodujący receptor CAR.

Więc jest to też swego rodzaju terapia genowa.

I ten gen wprowadzany jest do określonych komórek, które mają właściwości cytotoksyczne.

I są to właśnie komórki naszego układu odpornościowego, najczęściej są to komórki CAR-T.

No i przede wszystkim służy ta terapia do leczenia nowotworów, chociaż w tej chwili również bada się ją w innych zastosowaniach.

Tak pokrótce.

Mówi Pani o komórkach cytotoksycznych.

Czy to oznacza, że to jest coś w rodzaju takiego nakierowania tych komórek na konkretne inne komórki nowotworowe, tak żeby można było je na przykład wyeliminować?

Dokładnie tak.

No właśnie po to wstawiamy do tych komórek cytotoksycznych receptor CAR, po to, żeby one umiały odszukać tą komórkę nowotworową.

Powiem może, co to jest receptor CAR.

Bardzo krótko.

To jest skrót od Chimeric Antigen Receptor, po polsku Chimeryczny Receptor Antygenowy.

No bo składa się jakby z dwóch różnych cząsteczek, znaczy ma domeny, które pochodzą z dwóch różnych cząsteczek.

Przede wszystkim jest to domena zewnątrzkomórkowa, która pochodzi z przeciwciała i ona właśnie

Ona świadczy o tej specyficzności receptora CAR i później komórki CAR-T, bo ona rozpoznaje receptor na komórce nowotworowej, tak zwany antygen na komórce nowotworowej.

No i później wewnątrzkomórkowo receptor CAR zawiera domeny, które z kolei pochodzą z receptora TCR i te domeny, jak np.

domena CD3, one mają za zadanie zaktywować komórkę CAR-T i doprowadzić do zabicia komórki nowotworowej.

I to co opisałam to jest tak naprawdę receptor CAR pierwszej generacji, który zawiera tylko jedną tą domenę aktywacyjną.

I takie receptory CAR i komórki potem zmodyfikowane tymi receptorami jednak okazały się jeszcze niewystarczająco skuteczne w klinice.

No to się dla immunologów to wydaje się zrozumiałe, ponieważ to jest tylko jeden sygnał, ten sygnał aktywujący z receptora TCR.

Limfocyt T naturalnie potrzebuje trzech sygnałów.

Oprócz tego sygnału do aktywacji z receptora TCR potrzebuje jeszcze drugiego sygnału, czyli kostymulacji i trzeciego sygnału, który jest dostarczany przez cytokiny.

Więc ta wiedza została wykorzystana

I zostały wytworzone kolejne generacje receptorów CAR i już właśnie te receptory CAR drugiej generacji, które dodatkowo zawierały jeszcze domeny kosymulujące.

Przyniosły bardzo dobre wyniki i one są zarejestrowane jako leki.

To są te pierwsze zarejestrowane receptory CAR rozpoznające cząsteczki CD19, a więc cząsteczki, które są na limfocytach B i na nowotworach, które się z tych komórek wywodzą.

No i wtedy wiadomo, stosowane są do leczenia białaczek B komórkowych i chłoniaków B komórkowych.

Udało nam się już wytłumaczyć pokrótce, jak funkcjonują same komórki CAR, na czym polega cała ich zasada działania.

Natomiast teraz spróbujmy sobie to przełożyć na taką perspektywę terapeutyczną, to znaczy jak zrobić, żeby te komórki faktycznie mogły trafić w te komórki nowotworowe i wywołać pozytywny efekt terapeutyczny.

No właśnie, należałoby zacząć od tego, że obecnie stosowana terapia CAR-T to jest terapia autologiczna, czyli komórki muszą być wyizolowane od pacjenta i potem z powrotem mu podane, czyli jest to terapia

Ściśle personalizowana i dla każdego pacjenta musi być osobno przygotowany preparat leczniczy zgodnie z oczywiście określonym wcześniej i opracowanym protokołem.

Natomiast to są jego własne komórki i to jest bardzo ważne, bo to też wpływa na skomplikowanie i koszty tej całej procedury.

To znaczy, że trzeba jednocześnie to jakoś pobrać, potem jakoś wyhodować, coś takiego?

Tak, tak, właśnie o tym zaraz opowiem.

Więc w pierwszym etapie od chorego pobiera się krwinki białe w procesie, który się nazywa leukaferezą.

To trwa kilka godzin.

To podłącza się po prostu pod takie specjalne urządzenie, które selekcjonuje i tych komórek całkiem sporo się pobiera.

To są setki milionów.

I później z tych komórek izoluje się właśnie te limfocyty T. Czasami jest to jakaś mieszanina komórek, które się później aktywuje i do nich wprowadza się, ale to już się robi w laboratorium oczywiście, w warunkach sterylnych, w standardzie GMP oczywiście, wprowadza się za pomocą metod inżynierii genetycznej.

W tej chwili najczęściej stosowane są retrowirusy lub lentivirusy.

Ten gen kodujący receptor CAR

I po wprowadzeniu tego genu te komórki się namnaża, aktywuje, czyli dochodzi do tzw.

ich ekspansji, żeby były ich dziesiątki milionów, a nawet setki milionów.

Ten proces trwa około 2-3 tygodni i później po tej hodowli tzw.

ex vivo, czyli w laboratorium,

Te komórki się zbiera, przygotowuje i podaje dożylnie pacjentowi po to, żeby właśnie one tam w krwiobiegu, w szpiku, one migrują oczywiście do tych docelowych miejsc, gdzie są komórki nowotworowe, rozpoznają tam komórki nowotworowe i je eliminują.

Co jest ważne jeszcze, w obecnych terapiach CAR-T podaje się tylko jedną dawkę.

Jedną dawkę tych komórek CAR-T, które potem w organizmie pacjenta pod wpływem właśnie tego rozpoznania tych komórek nowotworowych się namnażają, dochodzi do ich ekspansji już w organizmie pacjenta.

I oczywiście ten proces jest skuteczniejszy.

Tym później ta terapia też ma większą szansę zadziałać.

Więc tak to fajnie jest jakby poukładane i rzeczywiście widzimy zależność między tą ekspansją komórek CAR-T już w organizmie pacjenta, a skutecznością tej terapii.

Mówiła właśnie pani, że to już jest terapia, która obecnie funkcjonuje na rynku.

Jaka jest jej w takim razie skuteczność w porównaniu do tych terapii już znanych wcześniej?

To jest właśnie najbardziej spektakularne, że to jest terapia, która nie ma sobie równych, jeśli chodzi o tę grupę pacjentów.

W tej chwili mamy 7 preparatów zarejestrowanych.

W większości 5 z nich rozpoznaje cząsteczkę CD19, więc jest stosowana w leczeniu białaczyk i chłoniaków B komórkowych, bo to jest cząsteczka charakterystyczna dla limfocytów B.

A dwie rozpoznają cząsteczkę BCMA i to jest cząsteczka charakterystyczna dla komórek plazmatycznych i stosowane są te preparaty do leczenia szpiczaków mnogich.

I właśnie te preparaty CAR-T stosowane są nie u pacjentów w pierwszej linii leczenia, tylko właśnie w tej grupie,

Po dwóch nieudanych wcześniejszych liniach leczenia co najmniej, więc w tej grupie, której średnie przeżycie to jest kilka miesięcy, około 5-6 miesięcy, w wypadku tych innych terapii, czyli chemioterapii, najczęściej stosuje się jakieś terapie paliatywne, bo nic innego nie działa po prostu.

Natomiast jak zastosuje się tę terapię CAR-T, to w zależności też od preparatu, ale tak średnio można powiedzieć bardzo ogólnie, że u połowy chorych następuje wyleczenie.

A z czego wynika to, że ta terapia jest faktycznie tą terapią, powiedzmy, ostatniej szansy?

Czy to jest kwestia tego, że jest po prostu dosyć trudna w przygotowaniu, skoro jest terapią tak naprawdę szytą na miarę jednego pacjenta?

Tak, to jest przyczyna, ale też jeszcze jest przyczyna finansowa, ponieważ jest to terapia niezwykle droga, ze względu na ten proces skomplikowania i to mam powiedzieć średnio ok.

Pół miliona dolarów na pacjenta.

No to jest oczywiście w dniu dzisiejszym takie są te ceny.

I to jest wyzwanie, z którym teraz laboratoria na całym świecie je podejmują, żeby obniżyć te koszty.

No i jak obniżyć te koszty?

To oczywiście pomysłów jest bardzo wiele i niektóre z nich już są nawet testowane w badaniach klinicznych.

Powiedziałam właśnie, że terapie CAR-T, które są teraz dostępne, to są terapie autologiczne, czyli właśnie trzeba te komórki pobrać dla każdego pacjenta indywidualnie.

Więc to, co by było o wiele łatwiejsze i tańsze, to byłaby taka terapia

Gotowa, tak zwana off the shelf, czyli tak jak inne leki.

Komórki, które są od zdrowych dawców, one są jeszcze bardziej skuteczne, bo przecież limfocyty T u chorego, po tak wielu różnych wcześniejszych terapiach, one też mają swoje jakieś

Nie są super sprawne tak jak od zdrowych dawców, więc powiedzmy, że te limfocyty te od zdrowych dawców byłyby jeszcze lepsze.

No ale oczywiście tutaj są pewne przeszkody, bo dochodzi do reakcji zarówno komórki

Cudze komórki, tak jak każdy przeszczep, będą rozpoznawane przez nasz układ odpornościowy, a jednocześnie, ponieważ są to limfocyty T, to one będą atakowały nasz układ odpornościowy.

Więc tutaj trwają bardzo liczne badania, jak je zmodyfikować, żeby te dwie funkcje wyłączyć.

Czyli żeby one nie były groźne dla pacjenta i żeby pacjenta limfocyty T ich nie niszczyły.

I powiem, że już są ogromne postępy na tym polu i jeśli takie terapie uda się opracować tak, żeby były bezpieczne i żeby się utrzymywały w organizmie pacjenta, to to będzie na pewno znacznie tańsze rozwiązanie.

Jest jeszcze wiele, wiele innych metod.

My również w naszym laboratorium pracujemy nad takimi sztucznymi, można powiedzieć, pęcherzykami, które przypominają komórki CAR-T funkcjonalnie, czyli są w stanie rozpoznać komórkę nowotworową i ją zniszczyć.

Więc takie rzeczy też się dzieją.

Innym takim kierunkiem, ciekawym bardzo, to jest generowanie CAR-T in vivo, czyli podawanie wirusa odpowiednio nakierowanego na limfocyty T, który już in vivo w organizmie pacjenta wprowadza ten gen kodujący CAR.

W ten sposób powstają komórki CAR-T, które mogą się namnożyć już w organizmie pacjenta, zabić nowotwór.

Pierwsze próby kliniczne w tym roku ruszyły z takimi in vivo terapiami CAR-T, więc czekamy na wyniki.

Jest pani praktyczką w tym zawodzie, więc aż kusi, żeby zapytać, jak projektowanie takiej terapii wygląda od samego początku?

Tak, my mamy oczywiście tutaj całe laboratorium, w którym można generować komórki CAR-T.

Oczywiście do badań przedklinicznych, czyli takich na modelach komórkowych, na zwierzętach, przed podaniem choremu.

Natomiast oczywiście od tego się wszystko zaczyna.

Także jeden na przykład z naszych ostatnich projektów, który już się zakończył,

Udało nam się wygenerować komórki CAR-T, które rozpoznają zupełnie inne białko niż CD19.

Można by się zapytać po co?

To jest akurat bardzo potrzebne, ponieważ u tych połowy pacjentów, o których wspominałam, których terapia CAR-T na CD19 nie zadziała, to bardzo często dochodzi do utraty antygenu CD19.

To oznacza, że komórki nowotworowe, białaczkowe mogą się dzielić w organizmie pacjenta po terapii CAR-T CD19 już bez tej cząsteczki.

Wtedy już nie możemy podać kolejnej dawki CAR-T CD19, bo już to super rozpoznanie nie zadziała tym razem.

Więc trzeba w tej sytuacji, można oczywiście podać komórki CAR-T, ale one muszą rozpoznać inną cząsteczkę.

I to wcale nie jest takie łatwe, żeby taką terapię opracować, to my pracowaliśmy nad taką nową terapią 3,5 roku.

Udało nam się zidentyfikować jakby nowy cel, stworzyć receptory CAR, potem zmodyfikować limfocyty T i przetestować w takich modelach właśnie laboratoryjnych, już uwzględniając też modele na zwierzętach, modele mysie i ta terapia

Działa również na komórki pozbawione tego antygenu CD19, więc jest szansa, że będzie można z nią pójść dalej.

To tak na koniec bym jeszcze zapytał, co dalej?

To znaczy wiem, że tych generacji poszczególnych terapii CAR-T jest już trochę.

Na rynku mamy tę pierwszą, ale już teraz mamy drugą, trzecią, czwartą.

Jaki jest jeszcze taki potencjał usprawnienia całej tej techniki?

W tej chwili ta generacja to jest druga generacja.

To jest ta, która zadziałała w klinice jakby po raz pierwszy i ona jest całkiem niezła.

Natomiast oczywiście robi się różne modyfikacje i taką tą modyfikacją, która w tej chwili dobre wyniki w badaniach klinicznych ma, to są tak zwane traki.

Inaczej można powiedzieć, są to CAR-T czwartej generacji, jak ktoś lubi klasyfikować właśnie do tych generacji.

I to są komórki CAR-T, które oprócz receptora CAR mają jeszcze dodatkowo gen, który koduje cytokiny.

Świetne wyniki przynoszą karty kodujące interleuki na 18.

Ona je jeszcze bardziej aktywuje, powoduje, że dochodzi do lepszej ekspansji i też lepszej skuteczności.

Więc nawet u chorych, u których te poprzednie kary drugiej generacji nie zadziałały,

Podanie tych traków właśnie z interleukiną 18 działa, więc jest to też kolejna fajna szansa.

Oczywiście muszą one mieć CD19 albo muszą rozpoznawać inną cząsteczkę, jeśli nowotwór tego to CD19 utracił.

O nowoczesnych terapiach komórkami CAR-T opowiadała doktor habilitowana Małgorzata Firczuk z Instytutu Medycyny Doświadczalnej i Klinicznej Polskiej Akademii Nauk.