Предложен быстрый и простой способ получения терапевтических Т-клеток

Одним из наиболее значимых достижений в лечении онкологических заболеваний за последнее десятилетие стало создание CAR-T-терапии. CAR-T-лимфоциты несут химерный антигенный рецептор (chimeric antigen receptor, CAR), специфичный к определенному маркеру опухоли. Иммунотерапия с помощью CAR-T-клеток сегодня — один из самых эффективных методов терапии рака. Некоторые CAR-T клетки уже разрешены к применению в клинике, еще сотни вышли на финальный этап клинических исследований.

Тем не менее у метода есть серьезные базовые ограничения — длительность, высокая стоимость и трудоемкость производства модифицированных клеток. Т-клетки необходимо получить у пациента, модифицировать для борьбы с конкретной формой рака с помощью вектора, несущего конструкцию с химерным рецептором, очистить, протестировать и ввести их обратно пациенту. Обычно требуется не менее двух недель, чтобы создать CAR-T-клетки из нативных Т-клеток для клинического использования. Для каждого конкретного случая необходимо создавать новую серию CAR-T-лимфоцитов, а стоимость каждого раунда производства составляет примерно полмиллиона долларов.

В новой работе ученые из Университета Британской Колумбии и Монреальского университета (Канада) предлагают метод, который позволяет значительно упростить производство и сократить время получения Т-клеток, готовых для терапевтического применения. Авторы в серии экспериментов подтвердили возможность более рентабельной стратегии: не изготавливать CAR-T-клетки индивидуально из Т-лимфоцитов пациентов, а производить эти иммунные клетки из стволовых клеток. Они также установили набор минимально необходимых шагов, необходимых, чтобы эффективно стимулировать плюрипотентные стволовые клетки (PSC) для получения Т-клеток in vitro.

Традиционно при производстве CAR-T-клеток используются питающие клетки (feeder cells), например, клетки эмбриональных фибробластов, для поддержания недифференцированного состояния и высокого уровня пролиферации PSC. Однако системы совместного культивирования увеличивают издержки и малопригодны для крупномасштабного производства. В новой работе авторы не использовали питающие клетки, что позволило существенно упростить технологию.

Культивирование без лишних компонентов в среде позволило исследователям изучить влияние отдельных белков на пролиферацию и дифференцировку клеток. Они обнаружили, что добавление двух белков — DLL4 и VCAM1 — к PSC в ходе дифференцировки повышает эффективность производства иммунных клеток почти в 80 раз.

В ходе исследования авторы вносили PSC (линия iPS11) в лунки планшетов с иммобилизованными белками DLL4 и VCAM1. Белок DLL4 (delta-like protein 4) — лиганд рецепторов Notch 1 и Notch 4 — экспрессируется тимическим эпителием, регулирует тимопоэз и необходим для созревания новообразующихся сосудов. VCAM-1 (vascular cell adhesion molecule 1) — одна из ключевых молекул клеточной адгезии сосудистого эндотелия, которая обеспечивает прочное прилипание лейкоцитов к эндотелию и участвует в передаче сигналов.

DLL4 и VCAM1 синергически активируют передачу сигналов по пути Notch. Это консервативный внутриклеточный путь передачи сигнала, который регулирует взаимодействия между соседними клетками. Notch способствует пролиферативной передаче сигналов во время эмбрионального развития и нейрогенеза и, в частности, стимулирует пролиферацию клонов Т-клеток от общего лимфоидного предшественника. Именно механизм форсирования передачи сигналов по пути Notch под комплексным воздействием DLL4 и VCAM1 авторы считают решающим в улучшении дифференцировки Т-клеток из PSC.

Авторы полагают, что, работая со стимулирующими белками вместо животной сыворотки и питающих клеток, можно сделать из производственного процесса получения Т-клеток тщательно контролируемый конвейер, который легко воспроизвести в любой современной лаборатории.