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Mar 06, 2023

Une nouvelle génération de thérapies CAR T flexibles et contrôlables (Partie 3)

Les cellules SynNotch peuvent être contrôlées avec précision lorsqu'elles sont combinées avec un adaptateur universel

Les cellules SynNotch peuvent être contrôlées avec précision lorsqu'elles sont associées à un adaptateur universel pour CAR T et d'autres thérapies cellulaires.

Ceci est le dernier volet de notre série sur les thérapies CAR T alternatives. La première partie décrit une version de CAR T qui utilise un adaptateur universel. La deuxième partie présente SNAPtag, une thérapie CAR T alternative. Visitez le site Web www.williamhaseltine.com pour en savoir plus sur les thérapies CAR T.

Dans un article précédent, nous avons décrit un traitement cellulaire alternatif qui repose sur les récepteurs synNotch. Ces récepteurs synthétiques réagissent à une entrée spécifique et produisent une réponse cellulaire souhaitée. Cette conception modulaire promet une plus grande flexibilité thérapeutique que son homologue plus bien établi, la thérapie CAR T. La conception est encore améliorée lorsqu'elle est intégrée à un adaptateur universel appelé SNAPtag. Nous décrivons ici comment des chercheurs de l'Université de Pittsburgh ont développé ce duo synNotch-adaptateur et comment cela fonctionne.

SynNotch et l'adaptateur universel

Les cellules SynNotch dépendent de facteurs de transcription pour modifier un gène, tandis que les cellules CAR T déclenchent des cascades de signaux de cellules T. Bien qu'elles reposent sur des mécanismes distincts, les deux thérapies partagent des limites similaires : elles sont toutes deux difficiles à contrôler et ne peuvent cibler qu'un seul antigène à la fois. À cette fin, Ruffo et ses collègues ont cherché à développer un adaptateur qui fonctionnait non seulement avec les cellules CAR T, mais également avec les cellules T synNotch.

L'adaptateur devrait, en théorie, créer un pont entre le récepteur et l'antigène cible. De cette manière, l'utilisation d'un adaptateur sur les cellules synNotch permettrait à la thérapie de cibler plusieurs antigènes en même temps ou séquentiellement. La cible antigénique pourrait également être commutée en introduisant un nouvel anticorps avec la même étiquette. Et surtout pour le contrôle, la thérapie pourrait être arrêtée ou intensifiée en modifiant la concentration de l'adaptateur ou en introduisant des marqueurs comme inhibiteur compétitif.

Adaptateur universel

Comme démontré précédemment, l'adaptateur universel est composé de deux éléments clés : un anticorps et une étiquette de benzylguanine (BG) (Figure 1). L'étiquette se fixe de manière permanente à la partie extracellulaire du récepteur synNotch via une liaison covalente. Pendant ce temps, la queue d'anticorps détecte et se lie à un antigène spécifique sur une cellule cible. La liaison à l'antigène étire le récepteur synNotch et révèle un site de clivage sur sa protéine centrale. Comme le montre la figure 2, les enzymes coupent le site de clivage et libèrent un facteur de transcription dans le domaine intracellulaire de la cellule. Le facteur de transcription doit se déplacer vers le noyau, où il influence l'expression d'un gène cible.

FIGURE 1 : L'adaptateur universel dépend de deux composants : un anticorps et une étiquette de benzylguanine (BG). ... [+] L'étiquette se lie de manière covalente au récepteur synNotch, tandis que l'anticorps se lie à une cible d'anticorps spécifique. La même étiquette peut être fusionnée à une variété d'anticorps, permettant au récepteur synNotch de répondre à un large assortiment de cibles antigéniques.

FIGURE 2: Les récepteurs SynNotch déclenchent une voie différente de celle des cellules CAR T en présence d'un ... [+] adaptateur universel. Lorsque l'étiquette adaptatrice est liée au récepteur (et l'anticorps adaptateur à l'antigène cible), des forces de traction mécaniques étirent le récepteur et exposent les sites de clivage sur la protéine centrale. Le clivage libère le facteur de transcription et active un gène cible une fois à l'intérieur du noyau.

SynNotch adapté fonctionne-t-il ?

La fonction du récepteur SynNotch a été testée avec quatre types différents d'adaptateurs, chacun composé d'un anticorps distinct et cliniquement pertinent (voir tableau 1). Les cellules synNotch ont été co-incubées avec des cellules tumorales correspondantes et exposées à différentes concentrations de l'adaptateur. Après 48 heures, les cellules ont été analysées par cytométrie en flux pour mesurer l'expression des gènes. L'expression du gène cible devrait augmenter si les molécules adaptatrices se lient avec succès à une cellule tumorale d'un côté et à un récepteur synNotch de l'autre.

TABLEAU 1 : Liste des anticorps utilisés pour tester l'adaptateur universel. Chaque anticorps cible un antigène spécifique … [+] trouvé sur les cellules tumorales.

Résultats

Les cellules synNotch ont activé avec succès les gènes cibles lorsqu'elles ont été exposées à l'adaptateur universel. Notamment, les cellules synNotch pourraient réguler l'expression d'un gène appelé IL-7 qui favorise la prolifération des lymphocytes T, un élément important pour renforcer l'immunité d'un patient.

L'activation du récepteur s'est avérée sensible à de faibles concentrations de l'adaptateur. De manière fascinante, une fois que la concentration de l'adaptateur a dépassé 0,25 µg/mL, l'expression du gène cible n'a plus augmenté. En fait, un « effet crochet » a été observé ; bien que la concentration de l'adaptateur ait augmenté, l'expression du gène cible a continuellement diminué. L'expression génique était complètement inhibée à des concentrations d'adaptateur de 10 µg/mL.

Les auteurs postulent que "l'effet crochet" s'est produit en raison d'une sursaturation. Probablement à ces concentrations, les molécules adaptatrices se lient à la tumeur cible ou aux cellules synNotch sans créer de pont. Sans liaison des deux côtés de l'adaptateur, le récepteur synNotch ne peut pas être activé.

Conséquences

Les cellules SynNotch T ont le potentiel de dépasser les performances des cellules CAR T grâce à leur flexibilité. La conception permet aux chercheurs de déterminer l'entrée et la sortie d'une réponse cellulaire. L'intégration d'un adaptateur universel étend encore les possibilités du traitement de répondre à plusieurs cibles antigéniques ou de s'activer/désactiver à volonté. Bien qu'elle en soit actuellement aux premiers stades des tests, la traduction clinique de cette plateforme bénéficierait grandement aux patients atteints de tumeurs solides et d'autres maladies difficiles à traiter.