Cuchillo en T: liberando receptores de células T en el cáncer

Después de 17 años de arduo trabajo, este año Thomas Blankenstein, fundador de la start-up T-knife con sede en Berlín, finalmente verá cómo funciona su inmunoterapia contra el cáncer con receptor de células T (TCR) en la vida real. La idea era conceptualmente simple y no del todo original: reemplazar los genes TCR de un ratón por los de un humano, como se había hecho anteriormente con los genes de anticuerpos. Los ratones transgénicos con el complemento completo de genes de inmunoglobulina humana han sido el punto de partida para varias terapias de anticuerpos monoclonales totalmente humanos comercializadas. Pero conceptualmente simple no significa que fuera simple de hacer. Se requirió insertar genes para abarcar tanto el repertorio de TCR humano como las moléculas del complejo principal de histocompatibilidad (MHC) humano y eliminar los genes de ratón afines, generar líneas de ratón con genes humanos y luego someterlos a una sucesión de cruces para unir todos los genes. en un solo ratón: el ratón HuTCR. “Fue muy difícil y laborioso crear un ratón transgénico que permitiera el descubrimiento de TCR humanizados de manera tan eficiente, y creo que otros lo han intentado y fallado”, dice Alex Mayweg, socio de Versant Ventures y miembro de la junta de T-knife.

¿Por qué alguien haría algo así? Una razón es que cualquier otra forma de crear TCR humanos de alta afinidad contra objetivos tumorales ha resultado difícil de alcanzar. Durante el desarrollo de las células T tímicas, el sistema inmunológico humano se tolera a los antígenos que contienen epítopos compartidos con proteínas humanas normales, como ocurre con la mayoría de los antígenos tumorales. La ventaja de utilizar un ratón es que su sistema inmunológico no elimina dichos clones de células T, por lo que la inyección de proteínas humanas en un ratón genera una sólida respuesta inmunitaria celular. Y cuando haces esto con un ratón que solo tiene genes de TCR humanos, los TCR son completamente humanos. De hecho, como se demostró en un 2015 papel según el grupo de Blankenstein, los TCR derivados de sus ratones transgénicos contra el antígeno MAGE-1A humano tenían una mayor afinidad que los TCR de sujetos humanos. Directamente del mouse, las afinidades son tales que no se necesita una mayor optimización. “Esta es una parte fundamental de su plataforma, lo que permite a la empresa generar rápidamente diversos TCR humanos con una afinidad óptima y una alta especificidad”, dice Mayweg. “Es realmente bastante hermoso. Es [analogous] a cómo creamos con éxito medicamentos de anticuerpos completamente humanos, y todavía lo hacemos “.

Las células T con TCR diseñados tienen algunas ventajas convincentes sobre los CAR. Los TCR diseñados se integran a la perfección en las vías de transducción de señales de las células T; tienen más subunidades en su estructura receptora (diez subunidades en un TCR versus una subunidad en un CAR); tienen más motivos ITAM (motivo de activación inmunorreceptor basado en tirosina) (diez, frente a tres en un CAR); y se asocian con más receptores coestimuladores (CD3, CD4, CD28 y otros). Como resultado, las células TCR-T son capaces de señalizar y matar más que las células CAR-T. Quizás de mayor importancia, a diferencia de los CAR, que se unen sólo a los antígenos presentes en las superficies celulares, los TCR se unen a los epítopos presentados en el contexto de las moléculas del MHC y, por lo tanto, pueden dirigirse a antígenos tumorales intracelulares y extracelulares. Esto conduce a otra ventaja: mientras que las células CAR-T permanecen localizadas principalmente en la periferia de un tumor para acceder a los antígenos de superficie, las células TCR-T tienen una mayor probabilidad de penetrar en los tumores, una propiedad que, en última instancia, puede resultar útil para tratar tumores sólidos.

En este contexto, 17 años de trabajo pueden parecer mucho tiempo, pero Blankenstein nunca vaciló. “Ya estaba claro para mí que el propósito principal de estos ratones es usar estos receptores de células T para ensayos clínicos. Antes había trabajado en vacunas contra el cáncer, lo que era notoriamente frustrante. Y vi la diferencia cualitativa que pueden lograr las células T adoptivas “. Reconoce que hubo contratiempos en el camino. “Donde perdimos al menos un año fue en la introducción de loci de genes TCR grandes de megabase en células madre embrionarias de ratón mediante la fusión de células madre embrionarias con células de levadura que contienen cromosomas artificiales de levadura”.

Cuchillo en T: liberando receptores de células T en el cáncer

Elise Kieback, directora de tecnología de T-knife Therapeutics

Elisa Kieback, miembro del grupo Blankenstein desde 2015 y directora ejecutiva fundadora de T-knife, que ahora se desempeña como directora de tecnología, dice que hubo dos factores desencadenantes: un 2010 Medicina de la naturaleza artículo que describe la creación de ratones HuTCR y el 2015 Biotecnología de la naturaleza documento que analizaba un ratón que producía HuTCR contra MAGE-1A, lo que los llevó a empezar a pensar en formar una empresa. “Ya habíamos visto durante un par de años cuántos receptores podíamos generar. Parece que funciona bien. Pero para aprovechar todo el potencial de la actividad de la plataforma del mouse, también se necesitaban más recursos “. En 2018, cerraron su primera financiación, una ronda inicial de $ 9,6 millones de varios inversores europeos, seguida dos años más tarde por $ 78,2 millones de Versant junto con RA Capital, Andrea Partners y Boehringer Ingelheim Venture Fund, una de las rondas más grandes de Europa. en el pasado reciente.

Kieback ve la capacidad de las células TCR-T para unirse a objetivos intracelulares como un impulso para que la terapia celular adoptiva se aleje de los CAR y se acerque a los TCR. “Lo que esto nos permite hacer con los TCR es apuntar a una mutación puntual única, ya que muchos tumores acumulan mutaciones puntuales. Podemos dirigirnos a ellos de manera muy específica, y luego volver a tener esa especificidad para afectar solo a las células tumorales y no al tejido sano ”, dice Kieback.

Cuchillo en T: liberando receptores de células T en el cáncer

Thomas Blankenstein, cofundador de T-knife Therapeutics

El inmuno-oncólogo Jeffrey Weber de NYU Langone Health encuentra el concepto sólido pero ve un par de áreas problemáticas potenciales. Una es que incluso si las células TCR-T pueden infiltrar tumores mejor que las células CAR-T, ¿serán capaces de superar el entorno tumoral hostil? Hasta ahora, Blankenstein ha mostrado una regresión de tumores sólidos en ratones, pero aún no se ha demostrado en personas. Otro error potencial es la reacción cruzada con epítopos compartidos expresados ​​en tejidos normales. Esto no es del todo teórico; un ensayo clínico en cáncer de un TCR MAGE-A3 se detuvo abruptamente después de causar dos muertes en pacientes que tuvieron una reacción cruzada con un péptido muscular no relacionado. Para verificar esta posibilidad al dirigirse a MAGE-A1, el grupo de Blankenstein mutó cada aminoácido en la región de reconocimiento de células T y probó las variantes resultantes contra el TCR para identificar el péptido que está siendo reconocido por el TCR. Luego hicieron una búsqueda en el proteoma humano de péptidos idénticos. Según Kieback, este examen preclínico de seguridad de rutina se realiza para todos sus TCR, pero aún puede que no sea suficiente. “Es muy raro que se detecten TCR con reactividad cruzada relevante”, dice.

En marzo de este año, el primer paciente recibió terapia para mieloma múltiple usando terapia con células TCR producida con ratones HuTCR. Se espera que se administren 11 pacientes más en este ensayo de fase 1, que está siendo realizado por el Centro Max Delbrück de Medicina Molecular y el Instituto de Inmunología Médica de Charité. El equipo de T-knife se está preparando para ingresar a la clínica a finales de este año. Kieback dice que han creado cerca de 100 TCR con los ratones HuTCR, pero se negaron a revelar sus próximos objetivos clínicos. Kieback llama a Blankenstein, que se queda en la academia, un visionario. Hace veinte años “nadie pensaba en ir a la clínica y poder tratar a pacientes con tumores con receptores de células T”, dice.

Laura De Francesco, editora senior Nature Biotechnology

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