Липидные наночастицы для создания CAR T-клеток внутри организма открывают доступ к терапии для миллионов пациентов с аутоиммунными заболеваниями

Ученые Capstan Therapeutics продемонстрировали, что липидные наночастицы (LNP) могут создавать CAR T-клетки внутри организма, минуя лабораторное производство и ex vivo экспансию клеток. Метод с использованием таргетных липидных наночастиц (tLNPs) предназначен для доставки матричной РНК (mRNA) специфически к CD8⁺ T-лимфоцитам.

CAR T-терапия произвела революцию в лечении B-клеточных раков, обеспечивая длительные ремиссии при волчанке, миозите, лейкозе и других аутоиммунных заболеваниях, опосредованных B-клетками. Однако существующий метод требует забора T-клеток пациента, их генетической модификации в лаборатории, наращивания популяции и обратного введения пациенту.

Более 20 миллионов пациентов в США с аутоиммунными заболеваниями не имеют доступа к этому лечению из-за дорогостоящих персонализированных лабораторных процессов, доступных лишь в нескольких специализированных центрах.

Препарат Capstan на основе LNP производится один раз, а затем может вводиться многим пациентам без подстройки генетической нагрузки под каждого реципиента, что делает его универсальным вариантом без высокой стоимости и ограничений доступа.

В исследовании "In vivo CAR T cell generation to treat cancer and autoimmune disease", опубликованном в Science, ученые разработали систему доставки на основе LNP для преобразования CD8⁺ T-клеток внутри организма в транзиторные CAR T-клетки против B-клеток.

Эксперименты проводились на гуманизированных мышах, первичных человеческих иммунных клетках и 22 макаках-крабоедах, получивших три дозы терапевтических наночастиц L829 (0.1–2.0 мг/кг).

Вторая когорта из 15 обезьян тестировала двухдозовый режим, а четыре дополнительных животных изучали предмедикацию стероидами и антигистаминными препаратами. Фармакокинетика, проточная цитометрия, визуализация и гистология отслеживали экспрессию CAR, количество B-клеток, цитокины и распределение в органах.

Биолюминесцентные и флуоресцентные репортеры подтвердили снижение внецелевой экспрессии в печени и усиленное накопление в селезенке и лимфоидных тканях по сравнению с эталонными липидами, используемыми в mRNA-вакцинах. CD8-L829-tLNPs предпочтительно модифицировали CD8⁺ T-клетки по сравнению с CD4⁺ T-клетками, моноцитами и B-клетками.

Экспрессия CAR обнаруживалась в течение шести часов, снижаясь к 72 часам. CAR T-клетки, созданные in vivo, проявляли антиген-специфическую цитотоксичность, продукцию цитокинов, пролиферацию и способность к серийному уничтожению. Трансфецированные T-клетки эффективно очищали среду от CD19⁺ клеток-мишеней in vitro.

У гуманизированных мышей однократная внутривенная доза 10 или 30 мкг CD8-L829-tLNP-CD19 вызывала почти полное истощение B-клеток в течение трех часов, с измеримой экспрессией CAR на CD8⁺ T-клетках, сохраняющейся на протяжении 24 часов.

У мышей с лейкемией Nalm6, получивших дозу 30 мкг, наблюдалось почти полное исчезновение опухоли у четырех из пяти животных в течение двух дней после первой дозы и полное исчезновение к третьему дню после лечения второй дозой.

У макак-крабоедов два или три вливания CD8-L829-tLNPs, кодирующих CAR против CD20, в дозе от 0.1 до 2.0 мг/кг привели к быстрому и глубокому истощению B-клеток в крови, селезенке и лимфатических узлах. Экспрессия CAR наблюдалась в до 85% CD8⁺ T-клеток и 95% CD8⁺ NK-клеток, с минимальной экспрессией в CD4⁺ популяциях. Репопуляция B-клеток начиналась к 21 дню и характеризовалась преимущественно наивным фенотипом.

На более высоких дозах регистрировались легкие и транзиторные повышения уровня печеночных ферментов и провоспалительных цитокинов, включая интерлейкин-6 и интерферон-гамма. Одно животное в группе 1.5 мг/кг было подвергнуто эвтаназии из-за клинических признаков, соответствующих гемофагоцитарному лимфогистиоцитозу, ассоциированному с иммунными эффекторными клетками. Компактный двухдозовый режим повторил эффективность истощения, снизив при этом выброс цитокинов.

Таргетные липидные наночастицы позволяют генерировать функциональные CAR T-клетки in vivo, не требуя ex vivo манипуляций с клетками или использования интегрирующих вирусных векторов.

Исследователи Capstan Therapeutics показали, что препараты на основе LNP, несущие mRNA и конъюгированные с антителами к CD8, могут программировать T-клетки непосредственно внутри организма. Это предлагает платформу, которая обходит традиционное производство, лимфодеплецию и дорогую инфраструктуру, необходимую для существующих CAR T-терапий.

Поскольку терапевтические LNP коммерчески масштабируемы и уже проверены в mRNA-вакцинах, эта технология может означать фундаментальный сдвиг в сторону более широкого клинического использования инженерной иммунотерапии, создаваемой внутри тела пациента.