Progetto Amici di Duccio 2016: la terapia genica

alla sconfitta della leucemiaC.F. Magnani, A. Biondi, E. Biagi

Centro M.Tettamanti, Clinica Pediatrica Università Milano-BicoccaOspedale S. Gerardo, ASST Monza, Italy

La leucemia è un tumore delle cellule del sangue.

8/10 bambini che si ammalano di leucemia o linfoma oggi guariscono

Quando la leucemia è resistente

Tuttavia, il 10-15% dei bambini ha una forma resistente di malattia e recidiva. La recidiva è la ripresa, il ritorno della malattia: le cellule malate ricompaiono. Le chances di cura dopo recidiva sono inferiori al 30%.

Il trattamento standard consiste in circa 2 anni di chemioterapia.

La terapia a cellule T è un tipo di immunoterapia che utilizza le cellule del sistema immunitario per riconoscere e distruggere le cellule leucemiche.

I linfociti CAR sono cellule del sistema immunitario (i linfociti T), ingegnerizzati in laboratorio in modo da avere “montate” molecole CAR che funzionando come un RADAR sono in grado di riconoscere la cellula leucemica come un bersaglio e di uccidere il tumore.

T-cell therapy:I linfociti killer CAR (recettori chimerici artificiali)

Linfocita T

CAR

Un’opzione possibile quando la cura standard fallisce

Emily è il primo paziente pediatrico arruolato nello studio CTL019 ed è diventato il primo bambino al mondo ad avere il suo sistema immunitario addestrato per combattere il cancro.

Quando i linfociti CAR sono stati infusi dentro Emily è diventata molto malata e ha trascorso diverse settimane nel reparto di terapia intensiva.

Emily è riuscita a sopravvivere, ed è stata dichiarata libera dal cancro poche settimane dopo - la terapia delle cellule T aveva funzionato!

Come vengono costruiti i linfociti CAR

Il processo di trattamento comporta tre fasi:1.I linfociti T vengono rimossi dal sangue del paziente.2.In laboratorio, i linfociti T sono geneticamente "addestrati" a riconoscere e uccidere le cellule tumorali.3.Le cellule T killer vengono infuse nel paziente.4.Le cellule T killer eliminano la leucemia.

CARLinfocita

T

Cellula leucemica

Linfocita T CAR+ riconosce la cellula leucemica

Uccisione ed eliminazione della cellula leucemica

Linfocita T CAR+ Cellula leucemica

Flusso sanguigno

“Una terapia viva”

I nostri linfociti CAR speciali: le cellule CIK

Le cellule CIK, linfociti T, potenti ma sicuri

Insieme al gruppo di ematologia di Bergamo abbiamo trattato più di 70 pazienti utilizzando cellule CIK da donatore, dimostrandone la loro sicurezza post-infusione

modified from Koseki H. (2008), Riken Research, 3, 7

Per ogni malattia il suo RADAR/CAR!

Quali RADAR/CAR abbiamo sviluppato in questi anni:•Il CAR19 riconosce la leucemia linfoblastica acuta.•I CAR33 e CAR123 riconoscono la leucemia mieloide acuta.•Il CAR23 riconosce la leucemia linfatica cronica.•Nuovi CAR in sviluppo affronteranno malattie più aggressive.

modified from Koseki H. (2008), Riken Research, 3, 7

I metodi attualmente utilizzati sfruttano virus che inseriscono nel DNA delle cellule T il gene che codifica per il CAR rendendole killer

La piattaforma tecnologica che abbiamo sviluppato, protetta da un brevetto, sfrutta efficientemente una metodica non-virale, più pratica ed economicamente vantaggiosa.

In laboratorio montiamo il CAR con un metodo non-virale

La stanza di manipolazione genica funziona!

Gli avanzamenti di quest’anno!

STARTING MATERIALDRUG PRODUCT

DRUG SUBSTANCE

DAY GMP MANUFACTURING

Day 0

Plasmids:CD19.CAR/pTMNDU3 and pCMV-SB11

Collection donor PB

Donor-derived PBMC

Ficoll centrifugation

Irradiated Donor-derived PBMC

Irradiationat 60 Gy

Non-viral modification:Electroporation of PBMC with plasmids by 4D-NucleofectorTM

Stimulation:Electroporated PBMC stimulated with irradiatedPBMC + IFN-Y

Day 1

Drug Substance: Donor-derived CIK-CAR.CD19

cells

Addition OKT3 and IL-2Day 4-18/28

CIK cell expansionin fresh medium + IL-2

Day 18/28

Drug Product: Donor-derived CIK-CAR.CD19

cells

Sampling for QC testing

Freezing

Day 18/28

Harvesting and centrifugation

Resunspension in freezing medium

Il nostro cocktail CAR + CIK + metodo non virale è stato pubblicato su un’autorevole rivista scientifica

Cellule CIK potenti ma

sicure

Il metodo non virale

Meno complicato dei vettori virali

CARil bazooka rapido, potente e diretto contro il tumore

Fase preclinica

Nell’ambito dello sviluppo di un prodotto medicinale quale i nostri linfociti killer è essenziale verificare:•l’efficacia, •la dose, •la sicurezza.

Obbiettivi Progetto Amici di Duccio

Breve termine

Medio termine

Sempre più vicini al letto del paziente!

Sottomissione della documentazione all’Istituto Superiore della Sanità

Pre-submission meeting all’Istituto Superiore della Sanità