Blog

Mar 06, 2023

Una nueva generación de terapias CAR T flexibles y controlables (Parte 3)

Las celdas SynNotch se pueden controlar con precisión cuando se combinan con un adaptador universal

Las células SynNotch se pueden controlar con precisión cuando se combinan con un adaptador universal para CAR T y otras ... [+] terapias celulares.

Esta es la última entrega de nuestra serie sobre terapias CAR T alternativas. La primera parte describe una versión de CAR T que utiliza un adaptador universal. La segunda parte presenta SNAPtag, una terapia CAR T alternativa. Visite el sitio web www.williamhaseltine.com para obtener más información sobre las terapias CAR T.

En una entrega anterior, describimos un tratamiento celular alternativo que se basa en los receptores synNotch. Estos receptores sintéticos reaccionan a una entrada específica y producen una respuesta celular deseada. Este diseño modular promete una mayor flexibilidad terapéutica que su contraparte mejor establecida, la terapia CAR T. El diseño se mejora aún más cuando se integra con un adaptador universal llamado SNAPtag. Aquí, describimos cómo los investigadores de la Universidad de Pittsburgh desarrollaron este dúo de adaptadores synNotch y cómo funciona.

SynNotch y el adaptador universal

Las células SynNotch dependen de factores de transcripción para cambiar un gen, mientras que las células CAR T desencadenan cascadas de señales de células T. A pesar de depender de mecanismos distintos, las dos terapias comparten limitaciones similares: ambas son difíciles de controlar y solo pueden atacar un antígeno a la vez. Con este fin, Ruffo y sus colegas buscaron desarrollar un adaptador que funcionara no solo con las células CAR T, sino también con las células T synNotch.

El adaptador debería, en teoría, crear un puente entre el receptor y el antígeno objetivo. De esta forma, el uso de un adaptador en células synNotch permitiría que la terapia se dirija a múltiples antígenos al mismo tiempo o secuencialmente. El objetivo del antígeno también podría cambiarse introduciendo un nuevo anticuerpo con la misma etiqueta. Y lo que es más importante para el control, la terapia podría detenerse o intensificarse alterando la concentración del adaptador o introduciendo etiquetas como un inhibidor competitivo.

Adaptador Universal

Como se demostró anteriormente, el adaptador universal se compone de dos elementos clave: un anticuerpo y una etiqueta de bencilguanina (BG) (Figura 1). La etiqueta se fija de forma permanente a la porción extracelular del receptor synNotch a través de un enlace covalente. Mientras tanto, la cola del anticuerpo detecta y se une a un antígeno específico en una célula objetivo. La unión al antígeno estira el receptor synNotch y revela un sitio de escisión en su proteína central. Como muestra la Figura 2, las enzimas cortarán el sitio de escisión y liberarán un factor de transcripción en el dominio intracelular de la célula. El factor de transcripción debe viajar al núcleo, donde influye en la expresión de un gen objetivo.

FIGURA 1: El adaptador universal depende de dos componentes: un anticuerpo y una etiqueta de bencilguanina (BG). ... [+] La etiqueta se une covalentemente al receptor synNotch, mientras que el anticuerpo se une a un objetivo de anticuerpo específico. La misma etiqueta se puede fusionar con una variedad de anticuerpos, lo que permite que el receptor synNotch responda a una amplia variedad de objetivos de antígenos.

FIGURA 2: Los receptores SynNotch desencadenan una vía diferente a la de las células CAR T en presencia de un ... [+] adaptador universal. Cuando la etiqueta del adaptador se une al receptor (y el anticuerpo del adaptador al antígeno objetivo), las fuerzas mecánicas de tracción estiran el receptor y exponen los sitios de escisión en la proteína central. La escisión libera el factor de transcripción y activa un gen objetivo una vez dentro del núcleo.

¿Funciona SynNotch adaptado?

La función del receptor SynNotch se probó con cuatro tipos diferentes de adaptadores, cada uno compuesto por un anticuerpo distinto y clínicamente relevante (consulte la Tabla 1). Las células synNotch se coincubaron con las células tumorales correspondientes y se expusieron a diferentes concentraciones del adaptador. Después de 48 horas, las células se analizaron mediante citometría de flujo para medir la expresión génica. La expresión del gen objetivo debería aumentar si las moléculas adaptadoras se unen con éxito a una célula tumoral por un lado y a un receptor synNotch por el otro.

TABLA 1: Lista de anticuerpos utilizados para probar el adaptador universal. Cada anticuerpo se dirige a un... [+] antígeno específico que se encuentra en las células tumorales.

Resultados

Las células synNotch activaron con éxito los genes diana cuando se expusieron al adaptador universal. En particular, las células synNotch podrían regular la expresión de un gen llamado IL-7 que promueve la proliferación de células T, un componente importante para reforzar la inmunidad de un paciente.

La activación del receptor demostró ser sensible a bajas concentraciones del adaptador. Sorprendentemente, una vez que la concentración del adaptador superó los 0,25 µg/mL, la expresión del gen objetivo ya no aumentó. De hecho, se observó un "efecto gancho"; aunque la concentración del adaptador aumentó, la expresión del gen objetivo disminuyó continuamente. La expresión génica se inhibió por completo en concentraciones de adaptador de 10 µg/mL.

Los autores postulan que el "efecto gancho" se produjo debido a la sobresaturación. Es probable que a estas concentraciones, las moléculas adaptadoras se unan al tumor diana oa las células synNotch sin crear un puente. Sin unión en ambos lados del adaptador, el receptor synNotch no se puede activar.

Trascendencia

Las células T SynNotch tienen el potencial de superar el rendimiento de las células T CAR con su flexibilidad. El diseño permite a los investigadores determinar la entrada y salida de una respuesta celular. La integración de un adaptador universal amplía aún más las posibilidades del tratamiento para responder a múltiples objetivos de antígenos o activarse/desactivarse a voluntad. Si bien actualmente se encuentra en las primeras etapas de prueba, la traducción clínica de esta plataforma beneficiaría enormemente a los pacientes con tumores sólidos y otras enfermedades difíciles de tratar.