Las células CAR-T editadas genéticamente y listas para usar avanzan, a pesar del miedo a la seguridad

Las células CAR-T editadas genéticamente y listas para usar avanzan, a pesar del miedo a la seguridad

Célula T disponible en el mercado equipada con un receptor de células T de antígeno quimérico (célula CAR-T) dirigido a atacar tumores.Crédito: Biblioteca de fotografías científicas / Alamy Stock Photo

En noviembre, CRISPR Therapeutics recibió una designación de terapia avanzada de medicina regenerativa por su receptor de antígeno quimérico (CAR) -T terapia de células CTX110 de la Administración de Alimentos y Medicamentos de los EE. UU. (FDA), un hito notable para la terapia de células inmunes lista para usar . El fallo de la agencia se produjo poco después de que CRISPR Therapeutics informara datos provisionales prometedores, aunque lejos de ser perfectos, de un ensayo de fase 1 en curso de la terapia de células CAR-T alogénicas en investigación, que está en desarrollo para CD19.+ Neoplasias malignas de células B. Samarth Kulkarni, director ejecutivo de CRISPR Therapeutics, describe la lectura de datos como «la mayoría de edad para la terapia con células alogénicas», aunque un solo paciente que recibió la dosis más alta en el ensayo murió a causa del síndrome de neurotoxicidad asociado con las células efectoras inmunes acompañado por el virus del herpes humano. -6 reactivación.

La designación de Terapia Avanzada de Medicina Regenerativa, que hace que la terapia sea elegible para aprobación acelerada, también ayudará a eliminar un manto que había estado colgando sobre las terapias de células CAR-T listas para usar desde octubre, cuando la FDA puso todos los ensayos del competidor Allogene. Terapéutica en espera. La suspensión siguió a la detección de una anomalía cromosómica en un paciente que había recibido la terapia de células CAR-T dirigida ALLO-501A CD19 de Allogene Therapeutics en un ensayo de fase 2. La aprobación de la FDA para CRISPR Therapeutics disipa preocupaciones más amplias de que la agencia considera que este tipo de evento de seguridad genotóxica es un problema intratable para toda la clase de terapias CAR-T alogénicas.

Las terapias de Allogene y CRISPR Therapeutics implican la edición de genes endógenos para evitar el rechazo del huésped y la alorreactividad del receptor de células T endógenas (TCR), a diferencia de sus predecesores de la terapia de células T-CAR autólogas, que en su lugar simplemente introducen transgenes CAR a través de vectores retrovirales después de T -depuración celular. La pregunta que se avecina no es tanto si las ediciones genéticas necesarias para lograr tratamientos celulares listos para usar pueden causar reordenamientos cromosómicos, sino si alguna de las células resultantes sigue siendo viable; o, de hecho, si la presión selectiva para tales células mitogénicas podría hacer que ocurran con mayor frecuencia en terapias alogénicas que en contrapartes autólogas. «Sabíamos que esto podría suceder, simplemente sucedió», dice Fyodor Urnov, uno de los pioneros de la edición de genes en Sangamo Therapeutics, que ahora tiene su sede en la Universidad de California, Berkeley. Aunque la FDA no ha pedido públicamente ningún nuevo requisito de seguridad, Urnov dice que «es seguro» que él y otros reguladores «ahora traerán un mayor escrutinio a la cuestión de si su corte crea o no algo adverso».

La formación de Allogene Therapeutics en 2017 fue impulsada tanto por el éxito como por las deficiencias de las terapias CAR-T autólogas. Sus fundadores habían Kite Pharma previamente dirigido a la aprobación de la terapia autóloga dirigida por CD19 Yescarta (axicabtagene ciloleucel) en el linfoma de células B grandes y el linfoma folicular, que llevó a una compra de $ 11,9 mil millones de Gilead Sciences. A pesar de la espectacular eficacia de las terapias CAR-T autólogas, su elevado coste y sus engorrosos procesos de producción han obstaculizado su adopción generalizada. «Para mí, fue una prueba del concepto de que las células podrían usarse como terapia», dice Carrie Brownstein, directora médica de Cellectis, con sede en París.

En contraste, los enfoques alogénicos listos para usar pueden tratar a cientos o miles de pacientes a partir de un solo lote de células CAR-T diseñadas, en lugar de tener que hacer una terapia individualizada para cada paciente. También se pueden usar en esa fracción considerable de pacientes cuyas propias células T no pueden expandirse lo suficiente para producir una terapia autóloga viable. Además, es factible repetir la dosificación en caso de recaída.

Pero esas ganancias en costo, velocidad y utilidad tienen un precio. Para evitar el riesgo de enfermedad de injerto contra huésped, los desarrolladores de CAR-T alogénicos introducen una o más ediciones, generalmente en loci de TCR, de modo que las células CAR-T transferidas solo puedan reconocer su objetivo afín. Pero la edición puede crear problemas de rendimiento, dado el papel central de la activación de TCR en la expansión de las células T. «Cuando eliminas eso, eliminas tu control sobre la expansión de las células», dice Eric Ostertag, director ejecutivo de Poseida Therapeutics. «Estás quemando tu capacidad proliferativa al hacer esta edición genética». Muchos desarrolladores han dedicado un tiempo considerable a eludir lo que él llama el «impuesto a la asignación». Poseida no ha revelado su trabajo en torno a la expansión de células T, pero está empleando un sistema de transferencia de genes de transposón Piggybac libre de virus que transfecta preferentemente una subpoblación de células T específica, células T de memoria de células madre. Estas células proporcionan una fuente de larga duración de células T editadas genéticamente y recién diferenciadas para los pacientes. “No debería ser una sorpresa, pero para una terapia celular, el tipo de célula es importante”, dice Ostertag.

Los desarrolladores también han agregado características para garantizar que sus células CAR-T alogénicas persistan el tiempo suficiente para atacar sus objetivos de células cancerosas. Muchas empresas eliminan los loci asociados con el complejo principal de histocompatibilidad de clase I (MHC-I) para evitar el reconocimiento de las células T del huésped de las células CAR-T trasplantadas. Las empresas también están equipando sus células T con una variedad de interruptores de seguridad y potenciadores del rendimiento (Tabla 1). Pero a medida que aumenta la complejidad de la edición, también aumenta el riesgo de efectos fuera del objetivo. «La edición multiplex aumenta el riesgo de translocación», dice Daniel Teper, cofundador, director ejecutivo y presidente de Cytovia Therapeutics. Sin embargo, las células no persisten indefinidamente. “Al final, estas células serán eliminadas”, dice Kulkarni. Eso puede ser importante desde el punto de vista de la seguridad, dado que la mayoría de los cánceres, aparte de las neoplasias malignas de células B, carecen de antígenos únicos. “No quiere que sus células CAR-T floten para siempre”, dice Brownstein. Lograr una remisión rápida y una nueva dosis según sea necesario puede minimizar los efectos tóxicos que las células CAR-T pueden tener en los tejidos sanos que expresan el antígeno diana.

Aunque el desarrollo de células CAR-T alogénicas es ahora un campo abarrotado, Allogene fue uno de los primeros en moverse. En el momento de su fundación, solo Cellectis, que sigue siendo el proveedor de tecnología de Allogene, había llevado un programa CAR-T alogénico a la clínica. De una sola vez, Allogene adquirió una gran cantidad de programas alogénicos, y en gran parte preclínicos, a través de un acuerdo multipartito en el que participaron Pfizer, Servier y Cellectis. ALLO-501A, su programa más avanzado, se está desarrollando bajo un acuerdo de colaboración entre Allogene y Servier, basado en una licencia que Cellectis otorgó a Servier. La terapia consiste en editar células CAR-T usando Cellectis ‘ nucleasas efectoras de tipo activador de la transcripción (TALEN), que comprenden dominios de reconocimiento de ADN programables, derivados de factores de transcripción producidos por un patógeno vegetal bacteriano, fusionado al dominio catalítico de una endonucleasa FokI.

Como Biotecnología de la naturaleza salió a la imprenta, todavía no estaba claro si la anomalía cromosómica observada durante el ensayo de Allogene produjo algún efecto clínico, o si Allogene detectó eventos similares en otros pacientes. La empresa no descubrió el problema durante el seguimiento de rutina: después de recibir las células CAR-T ALLO-501A, el paciente afectado, que tenía linfoma folicular en estadio IV con un reordenamiento en el gen supresor de tumores MI C, exhibió pancitopenia o recuentos bajos de células sanguíneas, una afección generalmente asociada con el daño de las células madre hematopoyéticas. Una biopsia de médula ósea posterior reveló la aberración cromosómica en las células CAR-T transferidas. Un intento anterior de tratar al paciente con una terapia CAR-T autóloga había fracasado debido a una expansión insuficiente de las células T. El individuo tuvo una respuesta parcial a la terapia CAR-T alogénica y se sometió a un trasplante alogénico de médula ósea para contrarrestar la citopenia. El mismo problema puede surgir en pacientes que reciben células CAR-T autólogas, por lo que el recuento bajo de células sanguíneas observado en el ensayo Allogene bien podría ser independiente de la anomalía cromosómica. Aun así, la presencia de la anomalía genética en las células CAR-T transferidas es, en sí misma, una preocupación. La anomalía genética en ALLO-501A de Allogene no apareció en un sitio aleatorio, sino en el cromosoma 14, que también es la ubicación de la cadena α del receptor de células T (TRAC) que había sido objeto de edición. «La navaja de Occam [the principle of adopting the simplest possible explanation] argumenta que este es un efecto fuera del objetivo del corte en el objetivo ”, dice Urnov.

No está claro si la tecnología TALEN aumentó el riesgo de que ocurra la anomalía. En teoría, cualquier tecnología de edición de genes que introduzca roturas de doble hebra (DSB) en el ADN objetivo puede generar daño cromosómico, incluidas deleciones y reordenamientos a gran escala. cromotripsis y otras anomalías que surgen de errores en los mecanismos de reparación del ADN que se desencadenan por la aparición de un DSB. Los TALEN son particularmente propensos a repetir cortes, en comparación con las nucleasas de dedos de zinc y las endonucleasas Cas, dice Urnov. «Lo que parece haber sucedido con Allogene es un reordenamiento genómico que probablemente es el resultado de un corte excesivo en el objetivo», dice. Además de garantizar una edición precisa, eso también implica una caracterización rigurosa del producto final. “El desafío es el control de calidad [quality control]”, Dice Teper. «Cuando se realiza el control de calidad en una pequeña cantidad de células, la probabilidad de que se pierda una ocurrencia rara es mayor».

Cytovia, que también emplea la tecnología TALEN de Cellectis, aboga por el uso de células madre pluripotentes inducidas (iPSC) en lugar de células derivadas de donantes como material de partida. Un lote uniforme desarrollado a partir de un solo clon sería más fácil de caracterizar y menos probable que albergue células genéticamente anómalas que un grupo de células heterogéneas. «Puede eliminar gran parte del riesgo», dice Teper. El enfoque puede ser más seguro desde una perspectiva de edición, dice Urnov. Pero esto lleva a otro problema: “Lo que asoma su cabeza menos que agradable es el problema de convencerse a sí mismo de que es una célula T”, dice. El cultivo de células similares a células T derivadas de iPSC a escala sigue siendo un trabajo en progreso, pero Fate Therapeutics está ahora en la clínica con una terapia CAR-T alogénica basada en ese enfoque.

En última instancia, dice Kulkarni, CRISPR Therapeutics también tiene como objetivo pasar a las células CAR-T derivadas de iPSC, pero su esfuerzo en esta área aún se encuentra en una etapa temprana. «Todavía hay mucho trabajo por hacer», dice. Mientras tanto, la compañía tiene como objetivo llevar CTX110 a pruebas fundamentales lo más rápido posible. En el próximo ensayo, los pacientes recibirán dos dosis, la primera para reducir la carga tumoral y, un mes después, una segunda dosis de «consolidación» destinada a eliminar cualquier cáncer residual. El protocolo del ensayo de fase 1 en curso se basó en una sola dosis, pero un pequeño número de pacientes recibió dos, para confirmar la seguridad y viabilidad del enfoque, que necesariamente involucra a pacientes sometidos a dos regímenes de linfodepleción en un período de tiempo relativamente corto. De acuerdo a datos provisionales A partir del estudio de dosis ascendente, CTX110 alcanzó una tasa de respuesta general del 58% y una tasa de respuesta completa del 38%, pero las cifras incluyen pacientes con dosis más bajas y con la dosis óptima. «Los datos [are] sólo va a mejorar ”, dice Kulkarni. Allogene también tiene como objetivo pasar a una prueba fundamental de ALLO-501A, pero primero debe salir de la suspensión de la FDA. «Creo firmemente que no es una cuestión de si saldremos de la suspensión clínica o no, es sólo una cuestión de cuándo», dijo el director ejecutivo y cofundador de Allogene, David Chang, durante una llamada para inversores celebrada poco después de los datos de la empresa. presentación en la reunión de la Sociedad Americana de Hematología el 13 de diciembre.

Mientras tanto, en el otro extremo del ciclo de desarrollo, Beam Therapeutics se está preparando para llevar una terapia CAR-T alogénica editada de base, que evitará las posibles genotoxicidades asociadas con los DSB, en estudios de investigación de habilitación de nuevos fármacos. La variedad de enfoques que se persiguen está creciendo, y el ritmo al que se están probando es implacable.