Редактирование генома защитило донорские кроветворные клетки от терапии лейкоза

Удаление антигена CD33 сделало их нечувствительными к моноклональным антителам

Американские и канадские исследователи провели пилотные клинические испытания генно-модифицированных донорских кроветворных клеток с удаленным системой CRISPR-Cas антигеном CD33 при остром миелобластном лейкозе. Эти клетки хорошо приживались и были защищены от терапии лейкоза моноклональными антителами к CD33. Отчет о работе опубликован в журнале Nature Medicine.

Пересадка донорских кроветворных стволовых клеток служит стандартом терапии пациентов с острым миелобластным лейкозом, у которых химиотерапия недостаточно эффективна. Однако при лейкозе высокого риска и миелодиспластическом синдроме даже после трансплантации часто наступает рецидив, и долгосрочная выживаемость остается низкой. Для профилактики рецидива испытывают гипометилирующие и таргетированные препараты, но их эффективность умеренна, а применение ограничивает токсичность в отношении пересаженных клеток. По некоторым показаниям при остром миелобластном лейкозе одобрен препарат гемтузумаб озогамицин. Он представляет собой конъюгированные с цитотоксическим препаратом моноклональные антитела к антигену CD33, который экспрессируется в гемопоэтических миелоидных клетках, в том числе лейкозных, но не критичен для кроветворения. Его применение после трансплантации также ограничено токсичностью для донорских клеток, экспрессирующих CD33.

Джон Диперсио (John DiPersio) из Университета Вашингтона в Сент-Луисе, его коллеги и компания Vor Biopharma провели мультицентровые открытые пилотные испытания фазы 1/2a препарата тремтелэктогена эмпогедитемцела (трем-цел, VOR33). Он представляет собой совместимые по человеческому лейкоцитарному антигену аллогенные CD34+ кроветворные стволовые клетки, у которых ген CD33 инактивирован с помощью технологии редактирования генома CRISPR–Cas9. В них приняли участие 30 взрослых пациентов с острым миелобластным лейкозом (29 человек) или миелодиспластическим синдромом (один человек) и высоким риском рецидива. После миелоабляции всем им ввели трем-цел в медианной дозе 8,01 миллиона CD34+ клеток на килограмм массы тела, медианная эффективность редактирования гена CD33 составила 90 процентов. 19 пациентов после этого получали гемтузумаб озогамицин раз в 28 дней, всего до восьми циклов (медианно четыре). 15 из них получали препарат в возрастающих дозах 0,5, 1 или 2 миллиграмма на квадратный метр поверхности тела, остальные четыре — в фиксированной дозе два миллиграмма на квадратный метр поверхности тела.

Испытания прекратили досрочно по финансовым причинам, 20 пациентов продолжали в них участвовать и 13 находились на терапии гемтузумабом озогамицином. В ходе испытаний семь участников умерли: четыре из-за прогрессирования заболевания (два получили только трем-цел, два — тремцел и гемтузумаб озогамицин), один из-за почечной недостаточности, связанной с трем-целом, аденовирусной инфекцией и противовирусным препаратом цидофовиром, один из-за синдрома печеночной синусоидальной обструкции, связанного с гемтузумабом озогамицином, и один из-за сепсиса, не связанного с лечением (последние три смерти произошли после 100 дня от трансплантации). У восьми участников развилась острая и у двух хроническая реакция «трансплантат против хозяина». Во время лечения тяжелые нежелательные явления наблюдались у 90 процентов пациентов, чаще всего это были анемия, тромбоцитопения, фебрильная нейтропения, стоматит и гипокалиемия. У 97 процентов участников были нежелательные явления, связанные с миелоабляцией, у 58 процентов — с трем-целом и у 79 процентов — с гемтузумабом озогамицином, у 87 процентов развились инфекции.

Приживление нейтрофилов было достигнуто к 28 дню от пересадки у всех пациентов, медианное время до него составило 10 дней. У 29 пациентов уровень тромбоцитов восстановился (медианное время 16 дней), у одного было подозрение на иммунную тромбоцитопению, после ее лечения и дополнительной пересадки стволовых клеток уровень тромбоцитов также восстановился. Время восстановления лимфоидных клеток соответствовало обычным показателям после трансплантации. Медианное время наблюдения за живыми пациентами составило 7,9 месяца, общая выживаемость и выживаемость без прогрессирования у всех пациентов — по 14,1 месяца. Среди получавших гемтузумаб озогамицин не наблюдалось токсичности, ограничивающей дозу. Длительной цитопении на фоне введения препарата не было. Уже после введения первой дозы наблюдалось обогащение периферической крови CD33 клетками, негативность по CD33 оставалась близкой к 100 процентам на протяжении всего лечения. У трех пациентов на фоне введения препарата развился рецидив CD33+ лейкоза.

Результаты пилотных испытаний показали, что лечение острого миелобластного лейкоза трем-целом обеспечивает высокий уровень приживления трансплантата, восстановление ростков кроветворения модифицированными клетками и их защиту от цитотоксического действия анти-CD33 моноклональных антител. Уточнить эффективность и безопасность терапии трем-целом и гемтузумабом озогамицином предстоит в более масштабных и длительных испытаниях. Также трем-цел целесообразно испытать с другими видами анти-CD33 терапии, которые находятся в разработке, к примеру с анти-CD33 CAR-T-лимфоцитами.

Модификация кроветворных стволовых клеток с помощью системы CRISPR-Cas9 уже нашла клиническое применение — препарат эксагамглоген аутотемцел на ее основе используют для лечения тяжелых форм серповидноклеточной анемии и бета-талассемии. Результаты долгосрочного наблюдения за участниками его клинических испытаний показали, что такая терапия существенно повышает связанное со здоровьем качество жизни.