Terapia CAR-T uczy własne komórki odpornościowe pacjenta rozpoznawać nowotwór, ale każdą dawkę trzeba dziś wyprodukować osobno: pobrać limfocyty T, zmodyfikować je wirusami i hodować kilka tygodni w wyspecjalizowanym ośrodku, za sumę sięgającą 300 000 euro. Projekt NANO-ENGINE odwrócił pytanie i zamiast wozić komórki do fabryki, spróbował wysłać fabrykę do komórek — a to sposób myślenia, który da się sprawdzić na sobie: test na końcu pyta, czy szukasz etapu do usunięcia, czy do przyspieszenia.
CAR-T to skrót, który w onkologii zrobił w ostatnich latach największą karierę. Pomysł da się opowiedzieć w jednym zdaniu: limfocyty T, czyli komórki odpornościowe samego pacjenta, dostają dopisany do genomu chimeryczny receptor antygenowy. Dzięki niemu potrafią rozpoznać komórkę nowotworową i ją zniszczyć. Organizm dostaje więc nie tyle lek w klasycznym sensie, co przeszkolony oddział własnych komórek.
Problem zaczyna się przy rachunku. Jeden cykl konwencjonalnego leczenia CAR-T potrafi kosztować do 300 000 euro, bo każda dawka jest w istocie osobnym produktem, zrobionym dla jednej konkretnej osoby. Przy takiej cenie o dostępności decyduje już nie medycyna, tylko budżet.
Skąd ta suma? Odpowiedź siedzi w samej procedurze, a ta składa się z czterech etapów, z których żadnego nie da się dziś załatwić od ręki:
„Konwencjonalna terapia nowotworów CAR-T polega na pobraniu limfocytów T od pacjenta, a następnie połączeniu ich z wirusami oraz hodowli przez kolejne kilka tygodni w specjalistycznych ośrodkach po to, by następnie wprowadzić je ponownie do organizmu pacjenta" — tak opisuje ten łańcuch Raymond Schiffelers, wiceprezes do spraw badań przedklinicznych i rozwoju w spółce NanoCell Therapeutics oraz wykładowca nanomedycyny na Uniwersytecie w Utrechcie.
Zespół projektu NANO-ENGINE, koordynowanego przez Uniwersytet w Utrechcie i finansowanego przez Europejską Radę do spraw Innowacji, zadał inne pytanie niż „jak przyspieszyć hodowlę". Zapytał, czy hodowla poza organizmem jest w ogóle potrzebna.
„Chcieliśmy opracować koncepcję pierwszej w swojej klasie platformy opartej na DNA, która jest w stanie przeprogramować limfocyty T bezpośrednio w organizmie pacjenta po jednokrotnym wstrzyknięciu gotowej, ukierunkowanej nanocząsteczki" — wyjaśnia Raymond Schiffelers. Gotowej, czyli takiej, którą da się wyprodukować z wyprzedzeniem, bez czekania na konkretnego chorego.
Nośnik jest znajomy: nanocząsteczka lipidowa, ta sama rodzina, która zaniosła mRNA w szczepionkach przeciwko COVID-19. Ładunek jest jednak zupełnie inny. Zamiast mRNA w środku znajdują się minikoliste cząsteczki DNA kodujące receptor CAR oraz transpozaza „Śpiąca Królewna" — enzym, który nie jest wirusem, a mimo to potrafi wszyć nowy gen w chromosom.
Powierzchnia nanocząsteczki jest pokryta ligandami rozpoznającymi markery limfocytów T, więc ładunek trafia tam, gdzie ma trafić. A ponieważ transpozaza wbudowuje gen na stałe, receptor utrzymuje się dłużej niż w podejściu opartym na mRNA.
„Wykazaliśmy, że już pojedyncza dożylna dawka tej ukierunkowanej nanocząsteczki generuje funkcjonalne limfocyty CAR-T in vivo, hamuje rozwój nowotworu i znacząco wydłuża przeżycie w modelu białaczki, a wszystko to przy dawkach znacznie niższych niż te stosowane w podejściu opartym na mRNA" — relacjonuje Raymond Schiffelers. Wyniki ukazały się w czasopiśmie „Journal for ImmunoTherapy of Cancer".
Warto zatrzymać się na ostatniej części tego zdania. Niższa dawka to mniej materiału do wyprodukowania na jedno leczenie, a więc inna skala całego przedsięwzięcia.
Jeśli etap hodowli poza organizmem znika, znika też wąskie gardło: kilka tygodni zamienia się w jeden zastrzyk, a leczenie przestaje być przywiązane do garstki wyspecjalizowanych ośrodków. Platforma jest przy tym modułowa, więc ten sam schemat da się w założeniu skierować na choroby autoimmunologiczne i guzy lite.
Trzeba jednak powiedzieć to wprost: mowa o etapie badawczym, a nie o gotowej terapii. To dowód słuszności koncepcji i wyniki z modelu białaczki, nie lek, po który idzie się do szpitala. Prace nad zastosowaniem klinicznym toczą się dalej, w projekcie NANOCAR i w ramach grantu ERC Advanced Grant. Sam NANO-ENGINE kosztował 2 988 377,95 euro, z czego 2 988 377,70 euro to wkład Unii Europejskiej.
Najciekawsze w tej historii nie jest to, że ktoś zbudował sprytną nanocząsteczkę. Najciekawsze jest pytanie, które ją poprzedziło: czy ten etap w ogóle musi istnieć. Żeby na nie odpowiedzieć, przy jednym stole musieli usiąść chemik, biolog molekularny, lekarz i inżynier materiałowy — i to jest chyba najbardziej praktyczna wskazówka dla kogoś, kto zastanawia się dziś, czego warto się uczyć.
5 pytań · minuta · bez zapisywania
poleca:
