I ricercatori della Penn University (Stati Uniti) hanno sviluppato un approccio – per ora testato solo in modelli animali – che consentirebbe di ridurre drasticamente i tempi di produzione
Il tempo è prezioso, soprattutto quando si deve fare i conti con una malattia aggressiva come può essere in alcuni casi la leucemia. Per questo ridurre il periodo necessario per la produzione della terapia CAR-T – promettente e innovativo trattamento per alcuni tumori del sangue – può fare la differenza. Oggi infatti il complesso sistema di preparazione delle cellule CAR-T richiede dai 9 ai 14 giorni, tempistiche che possono non coincidere con la cosiddetta “finestra terapeutica” in cui le condizioni cliniche del paziente siano ottimali per ricevere la terapia. Il sogno nel cassetto di ricercatori e pazienti è ridurre al minimo queste tempistiche. Un recente studio pubblicato su Nature Biomedical Engineering mostra come un gruppo di ricercatori della Perelman School of Medicine dell'Università della Pennsylvania sia riuscito a produrre in sole 24 ore cellule CAR-T funzionali e pronte a combattere la leucemia linfoblastica acuta in modelli animale.
POTENZIALE DI MIGLIORAMENTO
“Gli approcci tradizionali per la produzione di cellule CAR-T, che richiedono diversi giorni o settimane, continuano a essere utilizzati nei pazienti con tumori liquidi come la leucemia, ma resta la necessità di ridurre i tempi e i costi di produzione” spiega Michael Milone, professore associato di Patologia e Medicina di Laboratorio del Center for Cellular Immunotherapies della Penn University e coordinatore dello studio. “I risultati di una ricerca che abbiamo condotto nel 2018, che aveva ridotto l'approccio di produzione standard a tre giorni, e il metodo di produzione riportato nel nuovo studio sono una testimonianza della possibile innovazione e miglioramento della produzione di terapie a base di cellule CAR-T, a vantaggio di un maggior numero di pazienti". I recenti risultati infatti mostrano il potenziale per una vasta riduzione del tempo, dei materiali e della manodopera necessari per generare le cellule CAR-T. Particolarmente utile nei pazienti con malattia a progressione rapida e in ambienti sanitari poveri di risorse.
LA RICERCA
Nello studio i ricercatori hanno illustrato come grazie al loro approccio possono essere prodotte cellule CAR-T funzionali in 24 ore senza la necessità di attivazione o espansione ex vivo durante la fase di manipolazione genetica. Attualmente, infatti, il processo prevede che i linfociti T siano prelevati dal paziente, modificati in laboratorio mediante l’utilizzo di un vettore virale che introduce nelle cellule immunitarie le informazioni utili a produrre il recettore CAR e, successivamente, reinfuse nel paziente stesso. Se però il processo di ingegnerizzazione genetica dura troppo e le cellule restano a lungo al di fuori dal corpo, possono perdere la loro capacità di replicarsi, che è una caratteristica fondamentale per la loro efficacia. Motivo per cui il team della Penn University ha cercato di abbreviare il processo senza sacrificare le potenzialità dei linfociti T.
Gli approcci tradizionali di produzione richiedono che le cellule T siano “attivate”, ovvero stimolate a replicarsi e a crescere in numero. Un punto chiave dell'approccio produttivo dei ricercatori statunitensi è l’utilizzo di un lentivirus, vettore che deriva dal virus dell'immunodeficienza umana (HIV) e che è stato reso innocuo per la manipolazione delle cellule T. Il vettore lentivirale è in grado di veicolari il gene CAR all’interno delle cellule T senza la necessità del passaggio iniziale di "attivazione", il limite è però la bassa efficienza di questo processo. Partendo dalle conoscenza di come l'HIV infetta naturalmente i linfociti T, i ricercatori sono riusciti a migliorare notevolmente l’efficienza di consegna del gene CAR nelle cellule T appena isolate dal sangue e non attivate. Questo ha avuto il duplice vantaggio di accelerare il processo di produzione complessivo e di mantenere la potenzialità dei linfociti.
POCHE MA BUONE
I risultati emersi dallo studio su modelli animali hanno, inoltre, mostrato che la qualità, piuttosto che la quantità, del prodotto CAR-T è un fattore determinante per la loro efficacia. Gli esperimenti hanno infatti dimostrato che l’efficacia di un numero minore di cellule CAR-T di alta qualità, che vengono generate senza un'ampia espansione extra-corporea, è superiore a quella di un numero maggiore di cellule CAR-T di qualità ridotta che vengono ampiamente espanse prima della reinfusione.
“Nei modelli di xenotrapianto murino di leucemie umane – si legge nel lavoro – le cellule CAR-T non attivate, rapidamente generate, hanno mostrato un'attività anti-leucemica in vivo per cellula più elevata rispetto alle corrispondenti cellule CAR attivate, prodotte utilizzando il protocollo standard. La rapida produzione di cellule CAR-T – aggiungono – può ridurre i costi di produzione ed ampliarne l'applicabilità”.
PRODUZIONE LOCALE
L’auspicio dei ricercatori è che la riduzione dei tempi di produzione possa rendere la terapia meno complessa, economicamente più sostenibile e, quindi, accessibile a più pazienti. Da una parte infatti la riprogrammazione efficiente dei linfociti T con un CAR in appena 24 ore - con un processo di produzione semplificato senza attivazione dei linfociti T o colture estese al di fuori del corpo - permette anche a chi ha una malattia in rapida progressione, e che in condizioni normale ne sarebbe escluso, di usufruire della terapia. Dall’altra, potrebbe migliorare la capacità di produzione di impianti centralizzati e infine, se sufficientemente semplice e coerente, potrebbe permettere di produrre le cellule CAR-T localmente vicino al paziente. “Se il processo può essere ridotto a pochi semplici passaggi, ha anche il potenziale per decentralizzare la produzione di cellule CAR-T ai laboratori ospedalieri locali”, concludono gli autori. “Evitando molte sfide logistiche oggi presenti”.