L’evoluzione delle CAR-T porta nella direzione delle CARCIK: sfruttano modalità di espansione diverse e non sono prodotte usando vettori virali
Per quanto la mente possa viaggiare con la fantasia, a volte è difficile prevedere le sorprese che strutture complesse e altamente organizzate come il sistema immunitario, sono capaci di riservarci. E così, dopo aver trovato il modo di potenziare i linfociti T nella lotta contro le cellule neoplastiche, portando di fatto all’avvento delle cellule CAR-T, i ricercatori hanno pensato di concentrarsi su altre popolazioni cellulari, allargando la famiglia delle terapie basate sul recettore CAR per far spazio alle CARCIK, in attuale sperimentazione per la leucemia linfoblastica acuta. Ma se, anche grazie a progetti di divulgazione (vedi Focus Live e Cell Therapy Open Source), abbiamo imparato a capire cosa siano e come funzionino le CAR-T, è necessario dedicare un po’ di spazio all’approfondimento di come siano nate e cosa significhino le CARCIK nel panorama delle terapie cellulari.
Per svolgere al meglio questo compito ci siamo rivolti al prof. Andrea Biondi, direttore della Clinica Pediatrica dell’Università degli Studi di Milano-Bicocca, direttore scientifico del Centro di Ricerca “Tettamanti” e del Laboratorio di Terapia Cellulare e Genetica “Stefano Verri” di Monza, nonché membro del comitato scientifico dell’Osservatorio Terapie Avanzate.
COSA SONO LE CAR-CIK?
“Le cellule CIK sono T linfociti”, spiega il prof. Biondi. “L’acronimo CIK sta per Cytokine-Induced Killer e si riferisce a dei linfociti T che, dal sangue periferico di un paziente vengono fatti espandere e proliferare attraverso i segnali dati dai fattori OKT3 e gamma-interferone. Questi, infatti, polarizzano l’espansione di quei linfociti T che sono prevalentemente CD8+ ma hanno la caratteristica di esprimere anche un marcatore tipico delle cellule NK come il CD56”. Dunque, le CIK si prestano perfettamente a rientrare nei protocolli di ingegnerizzazione che ruotano intorno al recettore CAR. In tal senso, le CARCIK richiamano alla mente le CAR-T ma sono ottenute mediante una fase di espansione diversa dalle cellule CAR-T impiegate nei prodotti convenzionali. “Il profilo di queste cellule è di elevatissimo interesse poiché esse dispongono di alcune caratteristiche che le rendono una perfetta piattaforma per lo sviluppo di immunoterapie”, prosegue Biondi. “Le CARCIK sono ottenute da sangue fresco e non da un prodotto di aferesi (la tecnica di estrazione dei componenti cellulari e solubili del sangue) del paziente. Nella nostra esperienza per il controllo della ricaduta dopo trapianto di midollo nei pazienti con leucemia linfoblastica acuta (LLA), abbiamo chiesto 50 ml di sangue al donatore di midollo. Quindi, è molto più facile che eseguire un’aferesi al paziente. Nonostante provenienti da donatori – e quindi non autologhe – non abbiamo osservato una reazione grave come la malattia acuta da rigetto (Graft Versus Host Disease, GVHD). In secondo luogo, vengono prodotte sfruttando un metodo che non prevede il ricorso a vettori virali, risolvendo molti problemi di produzione con un aumento della sicurezza e un notevole abbattimento dei costi”.
UN PO’ DI STORIA
“Il nostro gruppo di lavoro, nasce dalla stretta collaborazione con il dott. Introna e il prof. Rambaldi dell’Ospedale “Papa Giovanni XXIII” Bergamo, che ha condotto un intenso lavoro sull’utilizzo delle cellule CIK, in particolare per il trattamento delle ricadute post-trapianto in pazienti con diversi tipi di neoplasie”, spiega ancora il professore lombardo. “Abbiamo riportato i nostri risultati in studi di Fase I/II che ci hanno fornito il razionale e le basi per pensare di aumentare la loro capacità citotossica, facendone la sorgente ideale per trasdurre un recettore CAR diretto verso antigeni diversi”. I risultati dell’utilizzo delle CARCIK sono stati recentemente pubblicati sulla rivista The Journal of Clinical Investigation e confermano la capacità delle cellule CARCIK di espandersi e persistere per lungo tempo all’interno del corpo di pazienti pediatrici e adulti affetti da leucemia linfoblastica acuta che avevano avuto una recidiva dopo il trapianto allogenico di cellule staminali ematopoietiche. “Si è trattato di uno studio di Fase I, in cui era necessario dimostrare che le cellule CARCIK non davano tossicità e dovevamo trovare la dose efficace”, precisa Biondi. “In 6 pazienti su 7 che hanno ricevuto la dose più alta prevista, abbiamo ottenuto una remissione della malattia al giorno 28 dall’infusione, non solo morfologica ma anche molecolare”.
“Tutto ciò è il prodotto di un lavoro avviato nei nostri laboratori all’interno dell’Ospedale S. Gerardo di Monza, già nel 2006, ben sei anni prima che Emily Whitehead fosse trattata negli Stati Uniti con le CAR-T, grazie all’esperienza del prof. Ettore Biagi che aveva collaborato con il prof. Malcolm Brenner al Baylor College of Medicine”, ricorda Biondi. “Nel 2015 abbiamo avuto l’idea di usare le CARCIK dirette contro l’antigene CD19 e, insieme al prof. Rambaldi, abbiamo definito un protocollo per il trattamento della LLA in ricaduta post-trapianto”. Tutto ciò è passato attraverso una partnership con la biotech Formula Pharmaceuticals, che ha contribuito con un grant di ricerca allo sviluppo clinico del prodotto, e che ha permesso ai ricercatori del Centro Tettamanti di preparare un IMPD (Investigational Medicinal Product) da sottomettere alle agenzie regolatorie.
LA COLLABORAZIONE TRA UNIVERSITÀ E INDUSTRIA
“Al giorno d’oggi lo sviluppo accademico di un prodotto come le terapie cellulari e geniche, è essenziale ma deve poter trovare delle partnership imprenditoriali”, dichiara Biondi. “La natura accademica è un contributo essenziale all’innovazione che può trovare in una fase successiva interessi di sviluppo in ambito aziendale. Purtroppo, però, in Italia escluse la nostra esperienza e quelle dei colleghi degli Ospedali San Raffaele di Milano e Bambino Gesù di Roma, non esistono altre istituzioni che abbiano portato in clinica un prodotto innovativo”. È pur vero che la competizione con le grandi multinazionali del farmaco è un’utopia così come appare velleitario pensare di realizzare delle “cell factories” per una produzione autorizzata di prodotti già approvati. Perciò è necessario gettare un ponte tra università e industria. “Bisogna promuovere e sostenere gli studi accademici con le CAR-T in due ambiti”, riprende Biondi. “Il primo è quello dei pazienti che non rientrano nei criteri di utilizzo delle CAR-T già approvate e in commercio, il secondo è quello di coloro per i quali non esiste alcuna copertura terapeutica”.
La sperimentazione clinica i cui risultati hanno trovato spazio sulle pagine di The Journal of Clinical Investigation si è, infatti, rivolta non solo a bambini ma anche ad adulti con leucemia linfoblastica acuta a cellule B, proprio perché gli individui oltre i 25 anni con questa patologia oggi non hanno accesso a una terapia CAR-T. Le CARCIK anti-CD19 rappresentano per loro la sola opportunità terapeutica: già entro quattro settimane dall’infusone, sei dei sette pazienti trattati avevano raggiunto una remissione completa. Inoltre, le CARCIK che si sono espanse in modo robusto nel loro organismo sono riuscite a persistere fino a 10 mesi. Questi risultati sono molto promettenti.
IL FUTURO DA SVILUPPARE
“Con le nostre ricerche siamo risultati primi al bando AIFA 2018 per la ricerca indipendente”, aggiunge Biondi. “Il protocollo presentato è un’estensione dello studio che abbiamo pubblicato e prevede, proprio in virtù del profilo di bassa tossicità in termini di sindrome da rilascio delle citochine, neurotossicità o GVHD, di poter usare queste terapie anche in dosi ripetute. Inoltre, queste cellule allogeniche costituiscono una valida alternativa alle cellule autologhe del paziente per la procedura di ingegnerizzazione con un CAR. Ciò suscita un forte impatto in termini di fitness e qualità del prodotto, ed evita il processo di leucaferesi che, specialmente nei bambini, richiede spesso una procedura di sedazione, comunque invasiva”.
Le CARCIK hanno quindi la potenzialità di colmare un gap delle classiche CAR-T dal momento che potrebbero rappresentare un prodotto universalmente valido per pazienti con caratteristiche molto diverse. “La sorgente allogenica per produrle può essere quella del sangue cordonale ed è in questa direzione che stiamo lavorando insieme al dott. Introna”, conclude Biondi. “Abbiamo scommesso sulle cellule CARCIK prodotte con un metodo non virale e stiamo ottenendo un solido vantaggio in termini di costi e di sicurezza”. Le CARCIK allogeniche hanno costi di sviluppo fino a dieci volte inferiori rispetto alle terapie a base di cellule CAR-T autologhe, sono sicure e ben tollerate dal paziente, pur mantenendo la loro funzione antitumorale. Tanto che i ricercatori lombardi, guidati dal prof. Bondi, stanno esplorando la possibilità di testarle anche contro le forme recidivanti o refrattarie al trattamento di linfomi-CD19+ che non sono inseriti nelle indicazioni dei prodotti commerciali approvati. Un’integrazione che potrebbe presto – ci si augura – allargare il numero di pazienti ai quali destinare una terapia innovativa contro la loro malattia.