В лаборатории трансплантационной иммунологии под руководством Аполлинарии Боголюбовой-Кузнецовой получены обнадеживающие результаты применения собственного CAR-T-клеточного препарата в опытах на лабораторных животных.
О результатах исследований рассказывает заведующая лабораторией трансплантационной иммунологии НМИЦ гематологии Минздрава России, кандидат биологических наук Аполлинария Боголюбова-Кузнецова.
Мы изучали эффективность нашего CAR-T-клеточного препарата в опытах на лабораторных мышах. Для этого мышам, у которых нет собственной иммунной системы, вводили опухолевые клетки, несущие на своей поверхности антиген CD19 — мишень для наших CAR-T-клеток. После того, как опухоль прижилась, животным был введен наш CAR-Т-клеточный препарат в разной концентрации, а также отрицательный контроль, то есть T-клетки того же донора, не модифицированные вирусом.
Мы наблюдали за мышами 28 дней с момента введения клеточного препарата. Мыши, которые не получили препарат, очень быстро умерли в результате развития опухоли, другие же жили намного дольше или выжили в процессе эксперимента, причем чем больше препарата мы вводили, тем лучше был эффект. Таким образом, in vivo, то есть в живом организме, мы подтвердили, что наш Т-клеточный препарат эффективен против опухолей, несущих на поверхности антиген CD19. А это значит, что мы можем переходить к следующему этапу — экспериментальному лечению пациентов с В-клеточными злокачественными новообразованиями.
— Что значит «мыши, у которых нет своей иммунной системы»?
— Это линия лабораторных мышей, у которых в результате геномного редактирования не вырабатываются Т- и В-лимфоциты — иммунные клетки, которые в здоровом организме могут распознать и уничтожить опухоль. Поэтому введенные мышам человеческие опухолевые клетки не отторгаются. Если ввести опухолевую клеточную линию обычным мышам, она бы не прижилась, так как иммунная система мыши быстро и эффективно справилась с «чужими» для нее клетками.
Опухолевые клетки тоже были модифицированы для целей эксперимента. В них был внесен ген люциферазы светлячка — это тот самый фермент, который обеспечивает химические реакции с испусканием света. Поэтому, будучи добавленным в кровоток мыши, люциферин вызывает свечение в том самом месте, где находятся опухолевые клетки. Это дает возможность оценивать опухолевую массу в живом организме. Мышь, находящуюся под наркозом, помещают в специальный прибор, который детектирует свечение. По картинке мы видим, где локализована опухоль, стала она больше или меньше. Замер опухолевого роста проводился раз в неделю. После обработки данных специальной программой объем опухоли был выражен в численных значениях. Прибор, который мы использовали, — это зарубежная система детекции люминесценции IVIS. Недавно появился российский аналог, Lumotrace, разработанный группой под руководством Максима Никитина из МФТИ и образовательного центра «Сириус» в Сочи. Возможностей для детектирования люминесценции становится больше.
— Что представляет собой CAR-T-клеточный препарат, используемый в эксперименте?
—Препарат сделан на основе Т-лимфоцитов здорового донора. После забора клетки селектируются, то есть из общей массы отбирают только CD3-положительные клетки, это и есть Т-лимфоциты. Затем они генетически модифицируются при помощи вирусного вектора. В результате этой модификации на поверхности Т-лимфоцитов появляется химерный антигенный рецептор, то есть собственно CAR. CAR-T-клетки активно делятся несколько дней, после чего их отбирают для введения пациенту или для проведения эксперимента.
В реальной клинической практике для производства CAR-T-препарата часто используются Т-лимфоциты самого пациента, что помогает предотвратить отторжение. У пациентов после трансплантации костного мозга, у которых работает донорское кроветворение, Т-клетки можно взять у того же донора, что и гемопоэтические стволовые клетки.
Этот эксперимент стал возможен благодаря сотрудничеству с Первым Санкт-Петербургским медицинским университетом им. И.П. Павлова и Национальным медицинским исследовательским центром им. В.А. Алмазова. На базе этих учреждений содержатся лабораторные животные, необходимые для этого эксперимента, а клеточный препарат сделан у нас, в опытно-производственном отделе клеточной терапии НМИЦ гематологии. Работы по налаживанию технологического процесса производства клеточного препарата помог обеспечить Научный центр перспективных междисциплинарных исследований «Идея», предоставив оборудование и расходные материалы для проведения научных исследований.
— Почему в качестве лабораторных животных были выбраны мыши?
— Опыты in vivo на лабораторных животных — это промежуточное звено между исследованиями «в пробирке» и применением у человека. Для многих лекарственных препаратов сначала проводят исследования на мышах. Есть и более близкие человеку виды, например, шимпанзе, но, к сожалению, сейчас не существует генетически модифицированных иммунодефицитных обезьян. Эффекта, показанного на мышах, достаточно, чтобы переходить к клиническим испытаниям.
Мыши не являются полностью релевантной моделью, чтобы смоделировать, как именно поведет себя препарат в организме человека. Например, у мышей отсутствуют человеческие цитокины — сигнальные молекулы, которые помогают жить и развиваться клеткам. Поэтому в будущем, возможно, часть in vivo исследований на мышах будет не нужна, так как такое моделирование нередко бывает избыточным. Однако в нашем случае мы провели этот этап, так как планируем выйти на официальные клинические исследования, регистрацию и производство препарата. В случае успешного прохождения всех этапов клеточный препарат будет использоваться не только для пациентов НМИЦ гематологии, но и передаваться в другие клиники нашей страны. Но сначала надо пройти долгий путь клинических исследований, показать эффективность, сравнить ее с существующими методами лечения, подготовить регистрационное досье. Мы ожидаем, что клинические исследования будут проведены в 2024-25 гг., в случае хороших результатов подача заявки на регистрацию препарата возможна после 2025 года.
— Какие мощности есть в НМИЦ гематологии для производства CAR-T-клеточного препарата?
— Сейчас на базе опытно-производственного отдела клеточной терапии НМИЦ гематологии мы может производить малое количество препарата из-за ограниченности оборудования, реактивов и персонала. Начато строительство нового корпуса, планируется, что его мощность составит около 500 препаратов в год.
