Многие твердые раковые опухоли имеют высокий уровень определенных белков, таких как ErbB2 и EGFR, что делает их подходящими мишенями для противоопухолевой терапии. Однако такие белки также присутствуют в небольших количествах в нормальных клетках. Из-за этого CAR T-клетки, которые разработаны для нацеливания одного из этих белков на опухолевые клетки, также распознают и атакуют нормальные клетки, которые имеют этот белок, вызывая серьезную токсичность.
Чжао и его коллеги работают над решением этой проблемы.Чтобы разработать CAR Т-клетки, которые могут различать раковые и нормальные клетки, Чжао и его коллеги сначала создали панель CAR с scFv, используя последовательности из мутировавших антител 4D5, которые имели различное сродство к ErbB2, белку, присутствующему в высоких концентрациях в некоторых солидных опухолях. включая рак груди. Затем они включили различные scFv в каркас или «конструкцию» CAR, так что в результате они получили ряд CAR Т-клеток — от тех, которые имели высокое сродство к ErbB2, до тех, которые имели низкое сродство к ErbB2.
Вновь сконструированные Т-клетки CAR различались по своему сродству к ErbB2 на три порядка.Затем исследователи провели серию экспериментов для проверки функциональности настроенных по аффинности CAR Т-клеток и обнаружили, что высокоаффинные CAR T-клетки не отличают опухолевые клетки от нормальных клеток и атакуют их все, в то время как CAR T-клетки с низким сродством были чувствительны к опухолевым клеткам с высоким уровнем ErbB2, а не к нормальным клеткам с низким уровнем белка.Затем они протестировали сконструированные CAR Т-клетки на мышах, несущих человеческие клетки с высоким уровнем ErbB2 на одной стороне тела и человеческие клетки с нормальным уровнем ErbB2 на другой стороне тела. Здесь снова низкоаффинные CAR Т-клетки выборочно элиминировали клетки, которые имели высокие уровни ErbB2, но не влияли на клетки, которые имели нормальные уровни белка.
Чтобы доказать, что эту технологию можно распространить на другие мишени солидных опухолей, исследователи разработали низкоаффинные CAR Т-клетки, нацеленные на EGFR, белок, присутствующий в высоких концентрациях при некоторых формах рака легких и толстой кишки, среди прочего, и предварительные доклинические результаты показали, что эти CAR-Т-клетки были способны различать раковые и нормальные клетки.В интервью Чжао сказал: «Терапия CAR Т-клетками очень многообещающая при лейкозах, с высокой скоростью ответа, но адаптация этого подхода к лечению солидных опухолей была большой проблемой. Одна из причин этого — отсутствие хороших мишеней. .«Я и мои коллеги из лаборатории Карла Джуна, доктора медицины, директора Центра клеточной иммунотерапии Пенсильванского университета, последние три года работали над оптимизацией системы для точной настройки сродства одноцепочечных вариабельных фрагментов (scFv ) — часть CAR T-клетки, которая распознает опухолевую мишень — так что они могут отличать опухоли с высоким уровнем белка от нормальных тканей с низким уровнем того же белка », — пояснил Чжао.
«В отличие от общего ожидания, что снижение аффинности CAR Т-клеток может также снизить их эффективность, мы показали, что снижение аффинности на самом деле приводит к противоположному — CAR T-клетки с более низким сродством проявляют более высокую реактивность по отношению к опухолевым клеткам, экспрессирующим высокие уровни — мишенью, чем у CAR Т-клеток с более высоким сродством », — сказал Чжао.