I pazienti affetti da leucemia mieloide acuta trattati con successo potrebbero detenere la chiave per una nuova terapia con cellule CAR T.

Lo sviluppo di immunoterapie efficaci per la leucemia mieloide acuta (LMA) è da tempo ostacolato da una sfida cruciale: la terapia mirata a uccidere le cellule leucemiche può anche compromettere la capacità dell’organismo di produrre nuove cellule del sangue sane. Ciò accade perché la maggior parte delle proteine ​​che possono essere prese di mira sulla superficie delle cellule tumorali del sangue si trovano anche sulle cellule emopoietiche vitali.

Ora, un team di ricercatori del Memorial Sloan Kettering Cancer Center (MSK) ha sviluppato un nuovo tipo di terapia con cellule CAR T che prende di mira una proteina presente quasi esclusivamente sulle cellule leucemiche e non sulle cellule sane. La ricerca adotta un approccio innovativo sfruttando gli anticorpi scoperti nei pazienti affetti da leucemia mieloide acuta (LMA) il cui tumore è andato in remissione a lungo termine in seguito a un trapianto di midollo osseo.

Gli anticorpi sono proteine ​​del sistema immunitario che riconoscono e si legano alle minacce. Questi anticorpi prendono di mira la proteina U5 snRNP200 , che si trova solitamente all’interno del nucleo cellulare ma che, inaspettatamente, compare sulla superficie delle cellule leucemiche in circa la metà dei pazienti affetti da leucemia mieloide acuta (LMA).

I risultati della ricerca, condotta su modelli animali, sono stati pubblicati sulla rivista Cancer Discovery .

Lo studio è stato condotto dal dottor Anthony Daniyan, specialista in leucemia, e dal dottor Omar Abdel-Wahab, direttore del programma di farmacologia molecolare presso lo Sloan Kettering Institute del Memorial Sloan Kettering Cancer Center (MSK). I primi autori dello studio sono stati il ​​ricercatore post-dottorato Takeshi Fujino, medico e dottore di ricerca, e la studentessa di medicina Jennifer Lewis, entrambi membri del laboratorio di Abdel-Wahab.

“Non sappiamo ancora perché questa proteina finisca sulla superficie cellulare, ma crea l’opportunità di colpire in modo sicuro le cellule della leucemia mieloide acuta senza danneggiare le cellule sane del paziente”, afferma il dottor Daniyan. “Abbiamo trovato un modo per modificare geneticamente le cellule CAR T in modo che riproducano ciò che accade nei pazienti in remissione, nonché un metodo per rendere l’approccio ancora più efficace inducendo le cellule tumorali a produrre una quantità ancora maggiore di questa proteina di superficie.”

Inoltre, le cellule ingegnerizzate si sono dimostrate ampiamente efficaci contro diversi altri tipi di leucemia. Tra queste, la leucemia linfoblastica acuta a cellule B (B-ALL) e la leucemia pediatrica, che è piuttosto diversa dalla leucemia degli adulti, in quanto si sviluppa a causa di grandi riarrangiamenti genetici e della fusione di oncogeni, piuttosto che per lo sviluppo di piccoli “errori di battitura” nel codice genetico con l’avanzare dell’età.

“Anziché concentrarci sui motivi per cui il trattamento della leucemia mieloide acuta fallisce, abbiamo cercato di capire cosa aiuta le persone a sopravvivere e abbiamo imparato dai loro successi”, afferma il dottor Abdel-Wahab.

Sebbene promettenti, questi studi di ricerca richiederanno ulteriori sviluppi per poter passare dal laboratorio alla pratica clinica, osservano gli autori.

Sono urgentemente necessarie nuove terapie per la leucemia mieloide acuta.

Secondo il dottor Abdel-Wahab, è fondamentale sviluppare nuove terapie per la leucemia mieloide acuta (LMA). Il trapianto di midollo osseo funziona per alcuni pazienti, ma molti non sono in condizioni di salute tali da potervi accedere o non è possibile trovare un donatore compatibile.

Complessivamente, solo 3 pazienti su 10 affetti da leucemia mieloide acuta (LMA) sopravvivono per cinque anni o più dopo la diagnosi. Per coloro il cui tumore resiste al trattamento o si ripresenta dopo il trattamento, il tasso di sopravvivenza si avvicina a 1 su 10.

“È uno dei tumori più letali di cui si parla solitamente, come il cancro ai polmoni e al pancreas”, afferma il dottor Abdel-Wahab.

Imparare dall’effetto trapianto contro leucemia

Quando un paziente riceve un trapianto di midollo osseo, i medici somministrano prima la chemioterapia per eliminare le cellule emopoietiche malate presenti nel midollo osseo, e successivamente infondono cellule staminali ematopoietiche sane provenienti da un donatore per ricostruire il sistema emopoietico dell’organismo. Il trapianto offre un ulteriore beneficio grazie al cosiddetto effetto ” innesto contro leucemia “: le cellule immunitarie del donatore riconoscono e attaccano le cellule tumorali ancora presenti nel corpo del paziente.

“Sono gli anticorpi di questi donatori a indurre la remissione della leucemia”, afferma il dottor Daniyan. “Quindi ci siamo detti: ‘Perché non lasciamo che sia la natura a guidarci?’ E le cellule T, che vengono modificate in cellule CAR T, sono persino più potenti degli anticorpi, quindi il nostro approccio combina il meglio di entrambi i mondi.”

Potenziamento delle cellule CAR T

Il team ha prelevato le sequenze genetiche dagli anticorpi del paziente e le ha modificate geneticamente per creare cellule CAR T, acronimo di “cellule T con recettore chimerico per l’antigene”, una tecnica introdotta per la prima volta al MSK all’inizio degli anni 2000, creando di fatto una terapia che imita la risposta immunitaria naturale e positiva osservata nei pazienti.

Per rendere la terapia ancora più efficace, i ricercatori hanno ” corazzato ” le cellule CAR T modificandole geneticamente in modo che secernano continuamente interleuchina-18 (IL-18), una molecola di segnalazione che potenzia le risposte immunitarie. Questa corazza di IL-18 ha una duplice funzione:

• Aumenta la quantità di proteina bersaglio sulla superficie delle cellule tumorali, rendendole più facili da attaccare.
• Inoltre, supporta il sistema immunitario del paziente nella lotta contro la leucemia.

Risultati promettenti e protezione a lungo termine

Nei modelli murini, le nuove cellule CAR T sviluppate dal MSK hanno dimostrato una notevole efficacia. Non solo hanno eliminato la leucemia nei modelli animali di leucemia mieloide acuta (LMA) sia negli adulti che nei bambini, ma hanno anche creato una protezione di lunga durata. Quando i topi trattati con successo sono stati nuovamente esposti alla leucemia quasi un anno dopo, sono rimasti liberi dal cancro, segno che il loro sistema immunitario aveva imparato efficacemente a combattere il tumore.

È importante sottolineare che, come dimostrato dagli esperimenti, il trattamento ha risparmiato le cellule ematopoietiche sane.

I ricercatori hanno inoltre scoperto che il nuovo approccio si dimostra promettente contro un’altra forma di leucemia: la leucemia linfoblastica acuta a cellule B (B-ALL), un tumore del sangue a rapida crescita in cui le cellule B immature si moltiplicano nel midollo osseo e nel sangue.

La proteina di superficie U5, atipica, è stata rilevata in quasi il 90% dei campioni di pazienti affetti da leucemia linfoblastica acuta a cellule B (B-ALL) analizzati. Negli studi di laboratorio, le cellule CAR T hanno dimostrato di colpire efficacemente le cellule B-ALL , comprese quelle che avevano perso la proteina CD19, bersaglio delle attuali terapie con cellule CAR T contro questo tipo di leucemia.

“La perdita di CD19 è un importante meccanismo di resistenza al trattamento nei pazienti affetti da leucemia linfoblastica acuta a cellule B che recidivano dopo la terapia con cellule T CAR dirette contro il CD19”, osserva il dottor Abdel-Wahab. “Il nostro approccio potrebbe potenzialmente affrontare questa sfida.”

Portare la terapia dal laboratorio alla clinica.

Sulla base di questi promettenti risultati preclinici, il team di ricerca sta ora lavorando per portare le nuove cellule CAR T verso la fase di sperimentazione clinica.

I ricercatori sono ottimisti sulla possibilità di applicare l’approccio dai modelli di laboratorio agli esseri umani per diverse ragioni.

Innanzitutto, è probabile che la strategia sia sicura per l’uso umano: il bersaglio è stato infatti scoperto in pazienti che hanno raggiunto una remissione a lungo termine. Inoltre, la proteina U5 snRNP200 è essenziale per la sopravvivenza della cellula, quindi è improbabile che le cellule tumorali si evolvano in modo da eliminarla come meccanismo di resistenza al trattamento.

“Siamo fiduciosi di poter portare queste innovazioni in ambito clinico a beneficio dei pazienti affetti da leucemia”, afferma il dottor Abdel-Wahab.

Il Memorial Sloan Kettering Cancer Center (MSK) sta cercando di ottenere dalla Food and Drug Administration (FDA) statunitense la designazione di farmaco sperimentale (IND) per questo approccio, un primo passo necessario per testare qualsiasi nuova terapia sui pazienti.

Abstract

Developing chimeric antigen receptor (CAR) T cells for acute myeloid leukemia (AML) has been challenging due to a lack of known AML-associated antigens that spare normal hematopoietic precursor cells. Here we reasoned that donor autoantibodies from AML recipients cured following allogeneic transplant and responsible for graft-versus-leukemia effect could be engineered to create effective CAR-T cells. We generated CAR-T cells against one such antigen – U5 snRNP200, an RNA helicase localized to the AML cell surface and absent from normal hematopoietic precursors. Anti-U5 snRNP200 CAR-T cells were effective in human and syngeneic models of AML as well as B-cell acute lymphoblastic leukemia (B-ALL), a setting where surface U5 snRNP200 is also present. Armoring CAR-T cells with IL-18 led to antigen gain on AML, durable remission, and protection from AML rechallenge. These data thereby identify a CAR-T cell platform which addresses prior limitations in tumor-selectivity and safety for patients with acute leukemias.

Traduzione: Lo sviluppo di cellule T con recettore chimerico per l’antigene (CAR-T) per la leucemia mieloide acuta (LMA) si è rivelato difficile a causa della mancanza di antigeni noti associati alla LMA che risparmino le normali cellule progenitrici ematopoietiche. In questo studio, abbiamo ipotizzato che gli autoanticorpi del donatore, provenienti da pazienti affetti da LMA guariti dopo trapianto allogenico e responsabili dell’effetto trapianto contro la leucemia, potessero essere modificati geneticamente per creare cellule CAR-T efficaci. Abbiamo generato cellule CAR-T contro uno di questi antigeni: U5 snRNP200, un’elicasi dell’RNA localizzata sulla superficie delle cellule di LMA e assente nelle normali cellule progenitrici ematopoietiche. Le cellule CAR-T anti-U5 snRNP200 si sono dimostrate efficaci in modelli umani e singenici di LMA, nonché nella leucemia linfoblastica acuta a cellule B (B-ALL), una condizione in cui è presente anche U5 snRNP200 sulla superficie cellulare. Il potenziamento delle cellule CAR-T con IL-18 ha portato a un aumento dell’antigene nella leucemia mieloide acuta (LMA), a una remissione duratura e alla protezione dalla recidiva della LMA. Questi dati identificano quindi una piattaforma di cellule CAR-T che supera le precedenti limitazioni in termini di selettività tumorale e sicurezza per i pazienti affetti da leucemie acute.

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