КАРТОЧКА
ПРОЕКТА ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ И ПОИСКОВЫХ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ,
ПОДДЕРЖАННОГО РОССИЙСКИМ НАУЧНЫМ ФОНДОМ
Информация подготовлена на основании данных из Информационно-аналитической системы РНФ, содержательная часть представлена в авторской редакции. Все права принадлежат авторам, использование или перепечатка материалов допустима только с предварительного согласия авторов.
ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
Номер 22-74-10076
НазваниеNKG2D CAR-T клетки в комбинации с активаторами р53 - новый способ терапии солидных опухолей
РуководительБулатов Эмиль Рафаэлевич, кандидат наук (признаваемый в РФ PhD)
Организация финансирования, регион федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Казанский (Приволжский) федеральный университет", Республика Татарстан (Татарстан)
| Период выполнения при поддержке РНФ | 07.2022 - 06.2025 |
Конкурс№71 - Конкурс 2022 года «Проведение исследований научными группами под руководством молодых ученых» Президентской программы исследовательских проектов, реализуемых ведущими учеными, в том числе молодыми учеными.
Область знания, основной код классификатора 04 - Биология и науки о жизни, 04-205 - Клеточная биология, цитология, гистология
Ключевые словаCAR-T иммунотерапия, химерный антигенный рецептор, р53, мутантный р53, активаторы р53, клеточные модели, солидные опухоли, биомедицинские клеточные препараты, комбинационна терапия
Код ГРНТИ34.15.33
ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ЗАЯВКИ
Аннотация
CAR-T терапия - одна из самых перспективных ветвей современной клеточной иммунотерапии. Будучи успешно применяемой на практике для лечения онкогематологических CD19+ опухолей, в лечении солидных новообразований CAR-T терапия пока показывает существенно более скромные результаты. Для этого существует ряд объективных причин, главными из которых являются трудность подбора высокоспецифичного опухолевого антигена, а также способность опухоли ускользать от иммунологического надзора.
Другим актуальным направлением противоопухолевой терапии является активация онкосупрессора р53 и его сигнальных путей низкомолекулярными синтетическими соединениями. Подобные препараты в настоящее время проходят клинические испытания и показывают хорошие результаты для терапии различных типов опухолей.
Цель проекта – разработка высокоэффективной комбинационной терапии солидных опухолевых новообразований на основа NKG2D CAR-T клеток и активаторов р53. CAR-T клеточный препарат, экспрессирующий NKG2D рецептор, нацелен на семейство опухолевых антигенов, таких как MICA и MICB, ULBP1-6. NKG2D - активационный рецептор преимущественно NK клеток, распознающий серию специфических лигандов, экспрессирующихся на поверхности поврежденных (онкотрансформированных, инфицированных) клеток и опосредующий их уничтожение. В качестве активаторов р53 будут использованы Idasanutlin – для клеточных линий с р53 дикого типа и APR-246 – с мутантным р53.
Известно, что активация р53 (например, путем воздействия низкомолекулярных активаторов) в опухолевых клетках приводит к усилению экспрессии поверхностных лигандов NKG2D рецептора. Это, в свою очередь, способствует более эффективному распознаванию опухолевых клеток NKG2D CAR-Т клетками и последующей элиминации. Таким образом, комбинация активаторов р53 (дикого и мутантного) и NKG2D CAR-T клеток позволит взаимно усилить комбинированный противоопухолевый эффект этих двух видов терапии, сохранив при этом высокую специфичность и низкой уровень токсичности по отношению к нормальным клеткам.
В поддержку предлагаемого подхода свидетельствует ряд фактов, как давно известных, и так и недавно обнаруженных. А именно: индукция активаторами р53 приводит к повышению экспрессии лигандов NKG2D на поверхности опухолевых клеток; белок р53 способен стимулировать иммунный ответ за счет индукции секреции цитокинов и других провоспалительных факторов; реактивация р53 (дикого или мутантного) способна приводить к апоптотической гибели опухолевых клеток.
В рамках реализации проекта коллективом заявителей будет проработаны фундаментальные и прикладные основы для усовершенствования CAR-T терапии путем комбинации с активаторами р53. Результаты позволят преодолеть крайне важную проблему, связанную “ускользанием” опухолевых антигенов от иммунного надзора организма в контексте CAR- T терапии и повысит специфичность распознавания опухолевых клеток, избежав побочного эффекта “on-target/off- tumor” активности.
Таким образом, в рамках проекта будут исследованы фундаментальные принципы и разработаны прикладные основы для преодоления ограниченной эффективности двух видов терапий – на основе CAR-T клеток и активаторов р53 – за счет использования их синергетического действия в отношении солидных опухолей. Применение комбинированного подхода позволит существенно повысить эффективность противоопухолевой терапии и улучшить стратегии профилактики осложнений для повышения общей выживаемости онкологических пациентов, что является одной из важнейших задач иммунотерапии в настоящее время.
Ожидаемые результаты
Ожидается, что по итогам выполнения проекта коллективу заявителей удастся достичь следующих основных результатов:
1) Будут получены векторные конструкции, кодирующие NKG2D CAR и короткие шпилечные РНК для нокдауна лигандов. Будут получены и детально охарактеризованы NKG2D CAR-T клетки - против модифицированных опухолевых клеточных линий и первичных опухолевых клеток онкологических пациентов;
2) Будут получены данные по распространенности фенотипа опухолей, оверэкспрессирующих лиганды NKG2D, среди пациентов с онкогематологическими/солидными опухолевыми заболеваниями, в том числе с различным статусом р53 (дикий, мутантный);
3) Ожидается, что будет подтверждена эффективность применения активаторов р53 в комбинации с NKG2D CAR-T терапией на моделях солидных опухолей (монолой, сфероиды, трехмерные многослойные структуры) и образцах онкологических пациентов;
4) Цитокиновый профиль, оцененный для всех экспериментов, позволит выявить паттерны про- и противо- воспалительных процессов в ходе комбинированной терапии NKG2D CAR-T клетками и активаторами р53.
Полученные в рамках проекта результаты внесут свой скромный вклад в развитие CAR-T терапии в России и мире, позволят расширить границы ее применимости и усилят эффективность против солидных опухолей. Исследование эффективности комбинации CAR-T с активаторами р53 может проложить дорогу для разработки новых высокоэффективных протоколов клеточной иммунотерапии и преодолеть некоторые существующие в ней ограничения, а также получить фундаментальные данные о взаимодействии р53-ассоциированных процессов в опухоли с клеточным иммунным ответом.
ОТЧЁТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ
Аннотация результатов, полученных в 2022 году
1. Выполнены дизайн и клонирование плазмидных векторов CAR рецептора NKG2D, лигандов MICA, MICB, ULBP2/6, коротких шпилечных PHK для нокдауна лигандов NKG2D.
2. Получены и охарактеризованы NKG2D CAR-T клетки.
3. Выполнен сортинг NK-клеток из общей популяции мононуклеарных клеток периферической крови.
4. Получены модифицированные клеточные линии с оверэкспрессией NKG2D+ лиганда Huh7(MICA+), A549(MICA+), PC3(MICA+) и нокдауном по ULBP – клеточные линии HCT116(ULBP–), PC3M(ULBP–).
5. Методом MTТ-теста оценена эффективность NKG2D CAR-T клеток против модифицированных клеточных линий Huh7(MICA+), A549(MICA+), PC3М(MICA+), HCT116(ULBP–), PC3M(ULBP–).
6. Методом биосенсорного клеточного анализа в режиме реального времени на приборе xCelligence оценена эффективность NKG2D CAR-T клеток против модифицированных клеточных линий Huh7(MICA+), A549(MICA+), PC3М(MICA+), HCT116(ULBP–), PC3M(ULBP–).
7. Методом конфокальной микроскопии оценена эффективность NKG2D CAR-T клеток против модифицированных клеточных линий Huh7(MICA+), A549(MICA+), PC3М(MICA+), HCT116(ULBP–), PC3M(ULBP–).
Публикации
1. Айгуль Валиуллина, Екатерина Змиевская, Ирина Ганеева, Маргарита Журавлева, Екатерина Гаранина, Альберт Ризванов, Алексей Петухов, Эмиль Булатов Сytotoxic effect of CAR-T cells against modified MCF7 breast cancer cell line Molecular biology research communication, – (год публикации - 2023)