Terapije s CAR-T celicami predstavljajo najnaprednejšo bojno črto v boju proti raku. Učinkovito se uporabljajo predvsem pri krvnih rakih kot so levkemije in limfomi, v prihodnosti pa bi se utegnile uporabljati tudi pri zdravljenju trdnih rakavih obolenj.
Osnove delovanja CAR-T terapij in osnovne informacije o njihovi pripravi od odvzema celic pacientu do njihove vrnitve nazaj v njegovo telo nam bo predstavil dr. Lenart Girandon.
Lenart je strokovnjak iz področja celičnih terapij, s katerimi se ukvarja že skoraj dvajset let. Pojasnil nam bo, zakaj so CAR-T terapije ravolucionarne, kako zahtevne so za zdravnike in paciente, kako je s ceno terapije in dostopnostjo in kako daleč smo na področju CAR-T terapij v Sloveniji.
Kako lahko na kratko predstaviš osnovne koncepte delovanja terapije s CAR-T?
CAR-T terapija je kombinacije celične in genske terapije, ki je uporabna predvsem za levkemične paciente. Včasih se zgodi, da bolezen ne odgovarja na že uveljavljena zdravila in takrat vskoči CAR-T.
Najmočnejše specifično orožje imunskega sistema so T celice, ki pa so proti raku velikokrat neučinkovite, saj jih ta na različne načine utiša.
Pri CAR-T terapiji pacientu odvzamemo njegove lastne T celice. S pomočjo virusa jih gensko spremenimo in s tem usmerjeno spremenimo za prepoznavo rakavih celic ter namnožimo. Nato jih transplantiramo nazaj v pacienta.
Pacienti tako dobijo svoje specialne enote, posebej opremljene celice, ki tarčno uničujejo rakave B celice in jih vodijo k ozdravitvi.
Terapije s CAR-T se raziskujejo že od osemdesetih let dalje [1], testiranja pa potekajo že od leta 1997. Kako je potekal razvoj te tehnologije in zakaj je radikalno drugačna od ostalih?
Revolucionarna je zato, ker uporabljamo naš lasten imunski sistem in ga tako ojačamo, da uspešno uniči težavo, ki je sam ne bi mogel.
Različne imunske celice različno delujejo. B celice proizvajajo specifična protitelesa, ki na tujku prepoznavajo samo eno molekulo – tako imenovani antigen. Če ne dobi pravega signala, odziva ni.
T celice pa tujkov ne prepoznavajo same od sebe, pri tem jim pomagajo pomožne celice. Šele ko jim pomožne celice predstavijo tujek na pravi način, T celice tujek uničijo. S prvo generacijo CAR-T terapij so znanstveniki ta dva mehanizma združili v eni celici in T celicam omogočili tujke uničiti same od sebe. Problem tako spremenjenih celic je bil, da niso dobile vseh potrebnih signalov in se zato slabše delile, se iztrošile in hitro odmrle.
V novejših generacijah v celice poleg zmožnosti specifične prepoznave tujkov vgradijo še dodatno kostimulatorno molekulo, ki posnema naravno stimulacijo in poskrbi za boljšo aktivacijo in delitev T celic.
Kako poteka terapija od odvzema celic pacienta do aplikacije zdravila?
Pacienti gredo najprej na afarezo – to je postopek, pri katerem iz krvi pobermo samo bele krvne celice, v telo pa vrnemo krvno plazmo in eritrocite. Nato moramo iz tako pridoblejenega materiala pridobiti samo T celice, saj nočemo gensko spreminjati še drugih celic.
T celicam nato s pomočjo virusa vnesemo gene – v njih so navodila, na katere molekule na površini celic naj se odzovejo. Tako spremenjene celice nato nagojimo, nato pa se jih v velikem številu transplantira v pacienta.
Pacienta je po prejemu zdravila treba nadzirati, saj je imunski odziv zelo močan. Po terapiji je del pacientovih T celic spremenjen za vse njegovo življenje. Uspešno zdravljenje pa pomeni tudi, da celo življenje nima več B celic in da je imunsko oslabljen, vendar ne tako močno, da bi ga to oviralo pri življenju.
Koliko časa traja ta postopek in kje vse se opravlja tako zdravljenje?
Ob optimalni logistiki traja dva do tri tedne. Sama priprava celic pri tem vzame okrog dva tedna.
V Sloveniji se postopek začne z afarezo na Zavodu za transfuzijsko medicino, material pa se nato pošlje v produkcijo na večja farmacevtska podjetja v tujino – vsa registrirana zdravila so namreč centralizirano proizvedena. Poseben zalogaj je transport spremenjenih celic od produkcijskega centra do pacienta, saj se mora zgoditi v 24 urah.
Da bi skrajšali čas potopka, znanstveniki razmišljajo o gojenju celic med trasportom ali pa kar neposredno v telesu pacienta. Ena izmed možnosti za to je tudi ta, da bi bili v vsaki bolnišnici sposobni narediti svoje CAR-T celice.
CAR-T terapija je visoko personaliziran in zahteven produkt. Kakšne so tehnične zahteve za tak postopek in kateri strokovnjaki sodelujejo pri njem?
Postopek je dolgotrajen in zpaleten, ker je sestavljen. Za vsak del postopka potrebujemo druge prostore, ljudi in tehnologije.
Za afarezo potrebujemo transfuzijski center. Viruse moramo pripraviti v drugem laboratoriju, kot tistem, v katerem nato proizvajamo CAR-T celice. Za vpis novih zapisov v celico, za njihovo aktivacijo in za gojenje potrebujemo povsem različna postrojenja.
Seveda potem potrebujemo laboratorij, ki v skladu z dobro proizvodno prakso (GMP) vse to združi in pripravi dejansko terapijo. V tem delu je oseben poundarek pri kontroli kakovosti. T celice so relativno enostavne za gojenje -ampak CAR-T celica imajo spremenjeno genetiko. Zato moramo pri postopku zelo paziti, da so spremenjene pravilno. Virus, s katerim spreminjamo genski zapis tudi ne sme biti sposoben spreminjati zapisa drugih celic ali se množiti.
Za razliko od drugih celičnih terapij je kontrola kakovosti tukaj veliko zahtevnejša.
Na koncu pa mora celoten postopek biti koordiniran še glede na kliniko, kjer bo pacient terapijo dobil in kjer ga bodo spremljali in reševali vse morebitne neželene učinke.
Več CAR-T zdravil je v Združenih državah že v uporabi (Kymriah, Yescarta, Tecartus, Breyanzi )[1]. Kako je s tem pri nas oziroma v Evropi?
Farmacevtska podjetja ponavadi registrirajo zdravila v Združenih državah Amerike in tudi v Evropi. To pomeni, da so našteta zdravila registrirana tudi pri nas.
Prve CAR-T-je so pri nas uporabili na pediatrični kliniki pri prof. Jazbecu. Največ pa jih uporabljajo na hematologiji.
Če ima bolnik ustrezne indikacije, krije zdravljenje s temi zdravili zdravstvena blagajna. Ko pacient v našem zdravstvenem sistemu potrebuje neko zdravilo za življenje ogrožujočo zadevo, dobi najboljše terapije na svetu.
Terapije kažejo dobre rezultate pri zdravljenju krvnih rakov in limfomov. Zakaj so te bolezni posebej primerje za ta način zdravljenja? Kakšne so posebnosti, zaradi katerih so trdni tumorji manj primerni za uporabo CAR-T terapij?
Celica imajo lahko množico označevalcev. Različne celice imajo lahko enake označevalce. Značilnost terapije je CAR-T je, da so spremenjene T celice specifične samo na en posamezen označevalec.
Označevalec CD-19 je od vseh celic v telesu prisoten samo na B celicah. Ker lahko CAR-T celico usmerimo samo na ta označevalec in ker človek lahko brez B celic živi, je v tem primeru to enostavno.
Trdni tumorji imajo različne in nespecifične označevalce in jih težje ciljamo. Znanstevniki se trudijo, kako razbrati, katere celice je treba uničiti. Nočemo namreč, da bi T celica napadla zdrave celice. Nespecifična toksičnost je lahko zelo nevarna in lahko ubije pacienta – varnost je v tem primeru velik problem.
Velik izziv je obvladovanje stranskih učinkov. Kako se jim lahko izognemo?
Stranski učinki so lahko hudi, a se jim lahko izognemo z natančnostjo pri delu. Popolnoma pa v bistvu ne gre.
Stranski učinek zdravljenja B celičnih rakov je, da bolniku s terapijo CAR-T uničimo vse B celice v krvi. Zaradi tega ne tvorijo več protiteles in jim del imunskega sistema manjka. So imunsko kompromitirani in tem morajo živeti.
Bolj agresivni stranski učinki pa so tisti, ki nastopijo takoj po tem, ko pacient dobi terapijo CAR-T. Odziv imunskega sistema je močan. Veliko T celic najde veliko tarč in zaradi obilnega odziva lahko stane citokinska nevihta oziroma sindrom pretiranega sproščanja citokinov. Nekateri zgodnji pacienti so zaradi tega celo umrli.
Hematologi znajo danes imunski odziv dobro moderirati. Ob ustrezni reakciji na zdravilo ga celo morajo. Odziv je močan, lahko ogroža življenje, ampak je tudi kratkoročen in obvladljiv.
Ali se kaže potencial za zdravljenje tudi drugih bolezni, ne samo rakov?
Obstaja potencial za zdravljenjene avtoimunih bolezni, ampak je vse skupaj še globoko na raziskovalnem nivoju. Verjetno bi se veljalo bolj ostredotočiti na solidne tumorje.
Razvoj zdravila za posameznega pacienta je zelo drag. Kako bi lahko ta zdravila postala bolj dostopna, se kaj premika v tej smeri? Bi lahko ustvarili že v naporej pripravljene CAR-T celice?
Sedaj se v CAR-T tehnologiji uporablja avtologne celice. To so celice, ki jih vzamemo pacientu. Raziskave v smeri alogenskih – to so celice zdravih darovalcev, ki bi pomenile že v naprej pripravljen proizvod – že obstajajo. Tukaj se pojavi problem, da takšne celice ne bi dolgoročno ostale v telesu pacienta. Vsekakor gre za mlado tehnologijo in je nekoliko prezgodaj, da bi resneje govorili o tem.
Pri ceni CAR-T terapije se ponavadi pogovarjamo o nekaj sto tisoč evrih. Cene terapije ne oblikujeta le proizvodnja in aplikacija terapije. Največji kos cene odpade na razvoj in registracijo zdravila.
Gre za kompleksno terapijo, ki jo prilagajamo vsakemu posameznemu pacientu. Nujna je močna kontrola kakovosti in ker ne uspe vedno, bo cena CAR-T terapij vedno ostala visoka. Vendarle to ni štancanje tabletk. Zato je funkcionalen javni zdravstveni sistem zelo pomemben. Le tako lahko ljudje, ki take terapije potrebujejo, lahko do njih tudi pridejo.
Na večih področjih farmacije se sicer že uveljavlja princip določanja cene po učinku, t.i. effect based pricing, kjer ponudnik zdravila na koncu izstavi račun le, če zdravilo učinkuje. To bi bil precejšen udarec za podjetja, bil pi pa premik v smeri boljše dostopnosti sicer dragih terapij.
Se pri razvoju in uveljavljanju tehnologije CAR-T terapij zanašamo na tujino ali imamo tudi pri nas dobre prakse na tem področju?
V klinični praksi se zanašamo na registrirane produkte – zaenkrat nimamo dostopa do drugih CAR-T terapij. Tehnologijo dobimo iz tujine in jo izvajamo v naših laboratorijih. Lahko naprimer kupimo virus in sestavimo lasten CAR-T.
Obstajajo tudi poizkusi lastnega razvoja lastnih vključkov, recimo na novo ustanovljenem Centru za tehnologije celične in genske terapije na Kemijskem inštitutu. Vendar je vse skupaj na bazičnem nivoju, popolnoma slovenskih CAR-T na pacientih še nismo testirali in jih še nekaj časa ne bomo.
V zasebnem in javnem sektorju sta vsaj dve tehnologiji priprave CAR-T že prinešeni iz tujine in v postopku validacije, da bi se lahko ponudile na trgu. Je pa natančno stanje težko oceniti.
Lahko država in Evropska unija pripomoreta k večji dostopnosti in hitrejšemu razvoju naprednih tehnologij, kot so CAR-T terapije?
V kratkem prihajata nov Zakon o zdravilih in nov Pravilnik o nerutinsko pripravljenih zdravilih za napredno zdravljenje.
Če bo oboje sprejeto v obliki, v kakršni je, bo to slabo za to področje. Zdravnikom in proizvajalcem nalaga več dela in večini se s tem ne bo več splačalo ukvarjati.
Zakonodajalci se ne zavedajo, da pri celičnih terapijah v telo ne vnašamo nekih zunanjih kemikalij, ampak običajne telesne celice. Gre za pomembno razliko od običajnih farmacevtskih postopkov in zato pravila ne morejo biti enaka. CAR-T so gensko spremenjene celice, zato je morda močnejša regulacija na tem področju dobrodošla, kar pa ne bi smelo upočasnjevati in ustavljati razvoja celičnega zdravljenja, kjer so celice (genetsko) nespremenjene.
V inštitucijah, združenjih, društvih in podjetjih smo sicer podali svoje pripombe in predloge k zakonu in pravilniku. Vendar zaenkrat še nismo dobili konkretnih odgovorov.
Kdo je Lenart Girandon
Od nekdaj ga zanima delovanje človeških celic. Po študiju mikrobiolgije je na Medicinski fakulteti doktoriral iz celične bilogije.
Od 2007 se ukvarja s celičnimi terapijami, najprej kot raziskovalec, zadnje čase pa ga spremlja položaj vodje. Med drugim je bil vodja kliničnega razvoja v slovenskem podjetju, ki se je ukvarjalo s celično terapijo – na tem področju je sodeloval pri okoli 500 ortopedskih operacijah in vsaj petdesetih aplikacijah celic pacientom.
Koordiniral je ekipo, ki je skrbela za dokumentacijski in tehnološki del projekta pridobivanja farmacevtskega certifikata GMP (good manufacturing practice) in vodja ekipe, ki je proizvedla prvi CAR-T v Sloveniji.
Naslovna slika:
T celica pod elektronskim mikroskopom.
Vir slike: https://www.flickr.com/photos/niaid/51629906514/in/album-72157627714446209
Avtor: National Institute of Allergy and Infectious Diseases