Лабораторные успехи не всегда превращаются в клинические победы. Почему перспективные методы работают в пробирке, но "проваливаются" в живом организме? Старший научный сотрудник лаборатории инженерии антител Института молекулярной и клеточной биологии СО РАН, кандидат биологических наук Сергей Кулемзин прочитал лекцию «Наш опыт разработки инструментов клеточной терапии» для сотрудников НМИЦ гематологии Минздрава России.
В лаборатории уже 10 лет разрабатывает революционные методы лечения рака с помощью генетически модифицированных иммунных клеток. Команда испытала CAR-терапию на основе анкириновых доменов, создала "усиленные" NK-клетки и научилась редактировать гены иммунных клеток.
Исследование началось в 2014 году с разработки химерных антигенных рецепторов (CAR) на основе анкириновых доменов вместо традиционных антител. Анкириновые домены привлекли внимание благодаря меньшему размеру (один домен вместо двух цепей антитела), устойчивости к денатурации (отсутствие дисульфидных связей) и способности распознавать новые мишени. Однако выяснилось, что такие CAR обладают высокой фоновой цитотоксичностью из-за спонтанной димеризации, что повышает риск тонической активации и снижает эффективность клеток. Несмотря на эти ограничения, работа с анкириновыми доменами стала важным этапом, позволившим команде перейти к более перспективным направлениям.
Для повышения эффективности терапии ученые разработали платформу ИКАР (иммунные клетки с адъювантной реакцией). Лабораторные испытания показали, что CAR-NK-клетки платформы ИКАР значительно усиливают фагоцитоз опухолевых клеток макрофагами, а эффект сопоставим с применением антител. Однако испытания на мышах оказались неудачными: введение облученных NK-клеток (линии NK-92) не дало терапевтического эффекта. Причиной стала быстрая элиминация клеток иммунной системой. Этот опыт показал, что аллогенные NK-клеточные линии требуют серьезной доработки перед клиническим применением.
Параллельно в лаборатории были исследованы возможности генетической модификации NK-клеток для повышения их эффективности. Оверэкспрессия белка VAV1 показала увеличение цитотоксичности даже без CAR, однако возникли опасения, что это может приближать клетки к опухолевому фенотипу.
Особое внимание было уделено оптимизации конструкции CAR. Ученые сравнили разные варианты биспецифичных CAR, нацеленных на CD20, и пришли к выводу, что дизайн рецептора критически влияет на эффективность. Даже небольшие изменения в структуре могут резко снижать активность клеток, что означает необходимость индивидуальной оптимизации для каждой новой мишени.
