+7 (495) 226-95-57
E-mail: limbt@list.ru
Лаборатория инновационных биомедицинских технологий 
  English О нас | Онкология | Перспективные исследования | Патенты | Контакты  
Рак лёгких | Меланома | Стволовые клетки и рак | Офтальмология | Инсульт  

Главная
Лечение рака
Биология опухолей
Альтернативное лечение рака
Ишемия нижних конечностей
Крионика
Лечение инсульта
Лечение облысения
Стволовые клетки
Технологии
Исследования
Лечение детских травм
Контакты
*** Cancer treatment

 Руководитель Лаборатории Ковалёв А.В.

 Наши комментарии

CART19 (CTL019)-терапия была разработана в Пенсильванском университете, и дальнейшее развитие технологии регулируется соглашением между фармакологической компанией «Новартис» и Университетом штата Пенсильвания.

Этапы модификации  химерного рецептора лимфоцитов.
Этапы модификации химерного рецептора лимфоцитов. CAR T cells (chimeric antigen receptor T cells).

Расшифровка названий. Эти аббревиатуры являются сокращениями от Сhimeric Antigen Receptors (химерический антигенный рецептор Т-клеток) и Cytolytic T lymphocyte (разрушающий клетки Т-лимфоцит). Цифра 19 указывает на направленность — CD19, или B-лимфоцитарный антиген, — белок, корецептор, расположенный на поверхности B-лимфоцитов (продукт гена человека CD19). СD — это кластер дифференцировки (англ. cluster of differentiation) — номенклатура дифференцировочных антигенов лейкоцитов человека. Данная классификация была предложена в 1982 году для идентификации и исследования поверхностных мембранных белков лейкоцитов.

Университет штата Пенсильвания
Университет штата Пенсильвания (Пенн) — государственный университет США, расположенный в Юниверсити-Парк, штат Пенсильвания. Входит в число 15 лучших государственных университетов США. Ежегодно в университет поступают более 44 000 студентов, что делает его одним из крупнейших университетов США. В 2011 году Университет штата Пенсильвания занял 45-е место в Академическом рейтинге университетов мира и 94-е место среди лучших вузов мира по версии QS World University Rankings.

CTL019
Biological: CART-19
CART-19 cells (autologous T cells expressing CD19 chimeric antigen receptors expressing tandem TCR zeta and 4-1BB costimulatory domains)
 

Новартис
http://www.penncancer.org/
tcelltherapy/

Около 120 000 сотрудников «Новартис» в более чем 140 странах предлагают современные решения в здравоохранении, отвечающие новым вызовам общества и потребностям пациентов.
Препараты «Новартис» направлены на профилактику и лечение заболеваний, облегчение страданий и повышение качества жизни пациентов
Компания обладает диверсифицированным портфелем и в настоящий момент занимает лидирующие позиции во многих областях: от производства инновационных препаратов, брендированных дженериков и безрецептурных лекарственных средств до препаратов для охраны зрения, вакцин и диагностических тестсистем.
Штаб-квартира «Новартис» находится в Базеле, Швейцария.

Онкологический центр имени Слоуна-Кеттеринга
Онкологический центр имени Слоуна — Кеттеринга (Memorial Sloan-Kettering Cancer Center) считается одним из самых крупных мировых медицинских центров лечения рака. Более века в данном центре осуществляются диагностические, профилактические процедуры, а также лечение различных видов онкологических заболеваний. Штат сотрудников клиники MSKCC включает более 10 тысяч человек, из них 400 врачей проходили специальную подготовку и являются ведущими профессиональными онкологами не только в Соединенных Штатах Америки, но и во всем мире. Медицинская инфраструктура центра включает в себя клинику, специализированные центры, научно-исследовательский институт, 21 операционный зал, 5 поликлиник, а также другие службы, где проводятся диагностические и профилактические процедуры и различные исследования.

Институт был создан в 1945 году на частные пожертвования, крупнейшие из которых были предоставлены фондом бизнесмена Альфреда Слоуна-младшего, а другая половина — Чарльзом Ф. Кеттерингом, вице-президентом и директором по исследованиям корпорации General Motors. Покупку земли под институт осуществил Лоуренс Рокфеллер, финансист и филантроп из известной семьи Рокфеллер. Год основания института не случаен. В это время была создана атомная бомба, и у бизнесменов возникла идея, что можно привлечь большие ресурсы, организовать исследовательский процесс и ударными темпами достичь прогресса в лечении рака. Все оказалось не так просто, по сравнению с атомной бомбой.
 

Клеточная терапия лейкоза генетически модифицированными лимфоцитами

Эмма Уайтхэд (Emma Whitehead)Эмма Уайтхэд (Emma Whitehead) с мамой до применения клеточной терапии лейкоза. Девочка в критическом состоянии.

Разработаны новая биотерапевтическая стратегия и высокоэффективный способ клеточной терапии злокачественных опухолей, а именно наиболее распространенной и агрессивной разновидности лейкемии у детей — острого лимфобластного лейкоза (ОЛЛ). Онкологи из Детской больницы Филадельфии и их коллеги из Университета штата Пенсильвания в США представили на проходящей в Атланте ежегодной конференции Американского общества гематологии результаты своих клинических испытаний экспериментального метода антираковой биотерапии, названной CART19- или CTL019-терапией.
Согласно статистике, 15% детей, заболевших лимфобластным лейкозом, не отвечают на стандартное противоопухолевое лечение. Онкогематологи обычно облучают заболевших деток и проводят химиотерапию для того, чтобы убить основную массу опухолевых клеток. При таком лечении может погибнуть костный мозг. Поэтому, чтобы спасти ребенка в этом случае, ему необходимо своевременно пересадить костный мозг от донора. Это сложная задача, считается, что для подбора 1 подходящего для трансплантации неродственного донора надо исследовать комплекс гистосовместимости не менее чем у 500 000 человек — потенциальных доноров. Надо отметить, что ни радиоактивное облучение, ни яды химиопрепаратов часто не могут полностью истребить опухоль. Пересаженный костный мозг донора приживается в организме ребенка и формирует новую систему крови, а также иммунитета. Новая донорская иммунная система запускает спасительную реакцию, известную как реакция «трансплантат против лейкоза». Иммуноциты донора начинают отыскивать и уничтожать оставшиеся злокачественные клетки лейкоза. Эта реакция — часть более общей реакции «трансплантат против хозяина». То есть донорские клетки системы иммунитета с большей или меньшей активностью атакуют клетки и ткани реципиента (больного). Это потенциально очень опасная реакция, иногда она выходит из-под контроля и убивает реципиента. Но если она слишком слабая, то болезнь может возвращаться — происходят смертельные рецидивы лейкоза.

Итак, первым ребенком с острым лимфобластным лейкозом, подвергнутым экспериментальной CTL019-биотерапии, стала семилетняя американка Эмма Уайтхэд (Emma Whitehead). Заболевание было диагностировано у девочки в 2010 году, когда ей было пять лет. Эмма вошла в те 15% случаев ОЛЛ, которые не поддаются существующим методам лечения. В течение 2 лет у нее дважды случались рецидивы заболевания после курсов химиотерапии. Доктора назначали ей сеансы облучения и химиотерапии, но добиться стойкого улучшения не удавалось. Девочку готовили к трансплантации костного мозга от донора, но опять случился рецидив лейкоза, и от пересадки пришлось отказаться. Врачи-онкогематологи считают в этих случаях пациентов безнадежными и предлагают родителям готовиться к худшему. Эмме оставались считаные дни жизни, ее органы могли отказать в любой момент.
Суть метода CTL019-терапии. Это таргетная терапия, ее мишень — поверхностный белок СD19. На долю В-клеточного лимфобластного лейкоза приходится примерно 80–85% всех случаев ОЛЛ, на долю Т-клеточного — 15–20%. То есть CTL019-терапия направлена на лечение В-клеточного лейкоза.
CD19 экспрессирован на всех В-лимфоцитах человека и на предшественниках В-клеток, но не встречается на плазматических клетках. CD19 также есть на мембранах фолликулярных дендритных клеток (ФДК). ФДК — клетки иммунной системы, находящиеся в первичных и вторичных фолликулах лимфатической ткани, происходящие от мезенхимальных предшественников. И самое важное, что делает возможным применение технологии, — это уникальный для злокачественных опухолей факт, что CD19 экспрессируется всеми опухолевыми клетками острого В-клеточного лейкоза.
Главное достижение Портера и его группы состоит в том, что впервые удалось создать химерические антигенные рецепторы, несущие одновременно антитела, борющиеся с острым лимфобластным лейкозом, и часть, стимулирующую пролиферацию, активацию, продукцию эффекторных цитокинов и повышает выживаемость в организме Т-лимфоцитов. В рецептор были введены сигнальные компоненты двух различных белков Т-клеток. Поэтому после введения в организм количество генетически модифицированных клеток быстро возрастает более чем в тысячу раз — и даже через полгода после введения эти клетки продолжают обнаруживаться в крови.
Создание генетически-модифицированного Т-лимфоцита технически сложный и многокомпонентный процесс. Первично необходимо было создать вирусный вектор — инструмент молекулярных биологов, с помощью которого могут быть внесены нужные гены, в данном случае для создания химерного рецептора. Вирусный вектор был создан на основе лентивирусов. Эти вирусы способны доставлять значительное количество генетического материала в клетку хозяина и обладают уникальной среди ретровирусов способностью реплицироваться в неделящихся клетках. Примером лентивирусов являются вирус иммунодефицита человека — ВИЧ. Надо отметить, что методами молекулярной биологии для клинического применения был построен модифицированный ВИЧ. Он существенно отличается от исходной формы вируса, лишен опасных генов и несет нужные, полезные гены для модификации лимфоцитов, а также набор молекул для переноса и встраивания этих генов в лимфоциты.
Итак, впервые в мировой онкологии удалось создать высокоэффективные генетически модифицированные противоопухолевые лимфоциты на основе собственных лимфоцитов, полученных из крови пациентки. Они, во-первых, значительно активнее обычных реагируют на таргетные белки опухоли (в данном случае это нормальный СД19) и распознают их напрямую, без участия комплекса гистосовместимости. Во-вторых, им не нужны внешние стимулирующие сигналы, потому что этот белок сам автоматически инициирует эти сигналы и, более того, стимулирует собственную пролиферацию. В результате получен уникальный таргетный цитотоксический лимфоцит, который очень легко активируется своим антигеном и эффективно уничтожает клетки мишени — В-клеточного острого лейкоза.

CTL019-клетки сначала выращивают в инкубаторе, этому должна предшествовать индукция реакции бласттрансформации. Реакция бласттрансформации основана на феномене активации лимфоцитов под влиянием стимулов (митогенов или антигенов) с последующей трансформацией их в бласты (большие делящиеся клетки). После этапа культивирования клетки трансфецируются модифицированным лентивирусом на основе ВИЧ. Эти вирусы-векторы вводят заложенную в них генетическую информацию внутрь лимфоцитов. Введенная программа активируется в клетке, и начинается интенсивный синтез химерных рецепторов, которые сразу появляются на мембране лимфоцитов. Миллиарды клонов суперлимфоцитов готовы к бою с опухолью.
Далее эти клетки были введены в организм Эммы. После введения в кровоток пациента CART-клетки продолжают размножаться (пересаженные лимфоциты размножились в 1000 раз) и начинают атаковать все B-клетки в организме, распознавая их благодаря специфическому белку CD19, который расположен на их поверхности. Эта терапия обнаружила ряд сопутствующих осложнений.
Во-первых, чрезвычайно активное разрушение В-клеток стимулировало чрезмерный иммунный ответ, сопровождающийся массированным высвобождением регуляторов иммунных реакций — специфических белков цитокинов. Высокий уровень цитокинов в крови вызвал множественные воспалительные реакции в тканях организма, высокую температуру, скачки кровяного давления и другие угрожающие жизни симптомы. Девочку срочно поместили в реанимацию, ее состояние стало критическим и было расценено,как «цитокиновый шторм». «Шторм» удалось погасить в течение нескольких часов с помощью новейшего препарата «Тоцилизумаба», который применяется при лечении ревматоидного артрита и ингибирует рецепторы к одному из цитокинов — интерлейкину-6, уровень которого у Эммы превысил норму в тысячу раз.
Во-вторых, уничтожение наряду с опухолевыми и нормальных В-лимфоцитов существенно ослабило гуморальный иммунитет Эммы. Произошла почти полная потеря способности производить собственные антитела. Девочка стала почти беззащитной перед бактериальными и вирусными инфекциями. Для защиты были назначены иммуноглобулины и другое поддерживающее иммунологическое и противоинфекционное лечение.

Эмма Уайтхэд (Emma Whitehead)Эмма Уайтхэд (Emma Whitehead) с мамой после применения клеточной терапии аутологичными генетически модифицированными цитотоксическими лимфоцитами.

Несмотря на все сложности лечения уже через три недели лечения у Эммы не было обнаружено никаких следов болезни. Спустя семь месяцев после лечения у девочки сохраняется стойкая ремиссия. Ребенок вернулся к обычной жизни.

Стоимость лечения генетически модифицированными лимфоцитами довольно высока и составляет не менее 20 тысяч долларов за процедуру, но тем не менее это проще и дешевле дорогостоящей операции по пересадке костного мозга. Уже предложена новая модификация противораковой иммунотерапии — цитотоксичные Т-лимфоциты, которые планируют получать в условиях биореактора из индуцированных аутологичных стволовых клеток. Иммунотерапия выглядит одним из самых многообещающих способов лечения рака. Для этого иммунные клетки необходимо научить распознавать злокачественную опухоль и эффективно уничтожить ее. Это позволило бы забыть и о хирургических методах, и о химиотерапии: иммунитет сработает точнее, чище и безопаснее, чем скальпель или яд. Уже разработан метод адаптивной иммунотерапии, когда Т-клетки проходят тренировку в пробирке, обучаясь узнавать поверхностные мембранные белки злокачественных клеток, а потом запускаются в организм хозяина опухоли.

Видоизмененный метод иммунотерапии был проверен на мышах. Индуцированные стволовые клетки генетически модифицировались и становились источником воспроизводства антиген-специфичных Т-лимфоцитов, способных эффективно распознавать раковые клетки. После этого Т-клетки запускались обратно мышам-владельцам, у которых развивалась опухоль. Как пишут авторы в журнале Cancer Research, через 50 дней после введения 100% мышей оставались в живых. А вот в контрольной группе, которая получала обычные Т-клетки, взятые от других доноров, погибло более половины животных.
Новый метод позволяет избежать иммунного отторжения чужих Т-лимфоцитов, поскольку в данном случае они образуются из собственных клеток организма. Опять же, стволовые клетки возобновляют запас Т-лимфоцитов, атакующих рак.

Лечение острого лимфобластного лейкоза (ОЛЛ) у взрослых пациентов представляет еще большую проблему в онкогематологии, чем у детей с таким же диагнозом. В старшем возрасте эта быстро прогрессирующая форма рака крови часто возвращается после химиотерапии в виде рецидива. Как правило, после химиотерапии первой линии опухоль приобретает устойчивость к последующим линиям токсических препаратов и проводимым курсам химиотерапии и продолжает свой рост. А пока не достигнута полная ремиссия и опухолевые клетки продолжают определяться в клиническом анализе крови, проводить трансплантацию стволовых клеток костного мозга бесполезно. Для многих людей с этой формой лейкоза болезнь оказывается неизлечимой.

Изабель Ривьер, Мишель Саделейн, Ренье БрентьенсАвторы новой биотехнологии лечения острого лейкоза Изабель Ривьер (Isabelle Rivière), директор клеточной терапии и Фонда клеточной инженерии Мемориального онкологического центра Слоана — Кеттеринга, Мишель Саделейн (Michel Sadelain), директор Центра клеточной инженерии, и онколог-исследователь Ренье Брентьенс (Renier Brentjens) (слева направо)

Для борьбы с рецидивирующим ОЛЛ в Мемориальном онкологическом центре Слоана —Кеттеринга в Нью-Йорке разработали собственную методику трансплантации (адаптивной иммунотерапии) генетически модифицированных клеток иммунной системы. Эта методика напоминает описанную выше технологию, поддержанную компанией «Новартис». Так же используют лимфоциты пациентов, в которые с помощью вирусов-векторов переносят нужные гены, обеспечивающие появление на мембранах их клеток иммунной системы белков, распознающих тот же самый СD19 на клетках опухоли. В организме больных измененные лимфоциты размножаются и атакуют опухоль.


Дэвид АпонтеДэвид Апонте (David Aponte). В Мемориальном онкологическом центре им. Слоуна — Кеттеринга ему была проведена трансплантация костного мозга после Т-клеточной терапии, состояние ремиссии было достигнуто уже через 8 дней лечения.

В группу клинических исследований вошли пять пациентов, которые были обречены на скорую гибель от острого лейкоза. Все пациенты были подвергнуты комплексному лечению, включающему таргетную иммунотерапию (генетически модифицированными Т-лимфоцитами) и трансплантацию донорского костного мозга. По подсчетам ученых, организм, возможно, смог бы самостоятельно восполнить недостаток обычных Т-лимфоцитов и здоровых В-клеток за два месяца, но, чтобы гарантировать восстановление здоровой иммунной системы и снизить риски, пациентам проводили пересадку костного мозга. Пока врачам удалось победить лейкоз. Как отмечает Майкл Саделейн (Michel Sadelain, MD, PhD), «у всех пяти пациентов после такого лечения злокачественный рост стал неопределяемым». Полная ремиссия у пациентов исследуемой группы длится уже от пяти месяцев до двух лет, медицинское наблюдение за ними продолжается.

Анимация принципа технологии показана: http://www.mskcc.org/multimedia/immune-cell-engineering-targeted-therapy-modified-t-cells
 

 


Главная | Биоискусственные органы | Регенеративная медицина | Меланома | Рак молочной железы | Рак легких | Контакты  

© 2008–2016, Лаборатория инновационных биомедицинских технологий
Приём пациентов проходит по адресу: Москва, Каширское шоссе, дом 12
Тел.: +7 (495) 226–95–57
© 2008–2016, Laboratory of Innovative Biomedical Technologies
Phone: +7 (495) 226-95-57
Электронная почта: limbt@list.ru
Яндекс.Метрика Индекс цитирования