Terapia komórkowa w hemofilii typu A
U chorych na hemofilię typu A występuje niedobór czynnika krzepnięcia VIII (FVIII), co powoduje zwiększone krwawienie, a w przypadku braku podjęcia leczenia krwotoki mogą zagrażać życiu pacjenta i powodować uszkodzenie stawów. Projekt HemAcure miał na celu opracowanie nowej metody leczenia, polegającej na uzupełnieniu brakującego czynnika krzepnięcia poprzez wdrożenie terapii genowej. Stąd kluczowym etapem projektu było wykazanie, że produkt jest skuteczny oraz opracowanie procesu wytwarzania zgodnego ze standardami dobrej praktyki produkcyjnej (GMP). „Postawiliśmy przed sobą dwa cele”, opowiadają koordynator projektu, dr Joris Braspenning, oraz dr Anne von Thun z biura ds. projektów unijnych Szpitala Uniwersyteckiego w Würzburgu i koordynatorka projektu. „Po pierwsze musieliśmy zebrać dane przedkliniczne dowodzące słuszności koncepcji zastosowania terapii komórkowej i genowej w leczeniu hemofilii typu A, a po drugie – opracować proces wytwarzania zgodny ze standardami GMP”. Cell Pouch™ – produkcja funkcjonalnych czynników krzepnięcia Komórki BOEC (ang. blood outgrowth endothelial cells), będące subpopulacją komórek śródbłonka, w homeostazie wytwarzają czynnik krzepnięcia VIII. U pacjentów z hemofilią typu A długa i skomplikowana droga do wytworzenia w pełni aktywnego czynnika krzepnięcia rozpoczyna się od wyizolowania tych komórek krwi. Następnie wprowadza się konieczny gen, którego zadaniem jest wytworzenie brakującego lub nieaktywnego czynnika krzepnięcia. Jak podkreśla dr Braspenning, „komórki są poddawane ekspansji w skalowalnym bioreaktorze, co gwarantuje otrzymanie takiej liczby komórek, która jest niezbędna do wytworzenia istotnego z punktu widzenia terapeutycznego stężenia FVIII”. Komórki są następnie przeszczepiane do innowacyjnego urządzenia Cell Pouch™ opracowanego przez firmę biotechnologiczną Sernova. „Po przedostaniu się urządzenia do krwiobiegu pacjenta dochodzi do ciągłego uwalniania w pełni aktywnego FVIII umożliwiającego krzepnięcie krwi”, tłumaczy uczony. Gwarancja bezpieczeństwa i jakości Cała procedura została poddana testom zgodnie z aktualnymi standardami GMP, tak aby zapewnić zgodność tego zaawansowanego produktu leczniczego z wymogami kompetentnych organów UE. Po zakończeniu ekspansji na dużą skalę, badacze poddali otrzymane komórki serii badań bezpieczeństwa. Komórki, których geny zostały skorygowane, również zostały poddane takim badaniom pod kątem skuteczności wytwarzania FVIII. Badacze posłużyli się modelem mysim hemofilii typu A i przez kilka tygodni dokonywali pomiarów stężenia krążącego FVIII wytworzonego z przeszczepionych komórek BOEC zwierząt. Dane otrzymane z pomiarów techniką immunofluorescencji potwierdziły obecność naczyń krwionośnych w urządzeniu Cell Pouch™. Pokonywanie barier i stawianie czoła wyzwaniom Wytworzenie wystarczającej liczby komórek do przeprowadzenia niezbędnych testów wiązało się z licznymi technicznymi wyzwaniami. Bioreaktor Cell Culture System posiada specjalne „pierścienie” służące do hodowli komórek, które przywierają do podłoża, na którym wzrastają. Komórki śródbłonka, takie jak BOEC, wymagają do wzrostu matrycy, najczęściej kolagenowej. Bez takiego kolagenowego rusztowania wzrost komórek odbywa się wolniej, a nierzadko zostaje całkowicie zahamowany. Choć określenie warunków umożliwiających przywieranie i wzrost komórek było możliwe, to oddzielenie ekspandowanych komórek od pierścieni powleczonych matrycą kolagenową okazało się nieefektywne. To uniemożliwiło zastosowanie bioreaktora do ekspansji komórek na dużą skalę. „Jedynym rozwiązaniem było wytworzenie wystarczającą liczby komórek do przeprowadzenia badań i w tym celu zastosowaliśmy standardowe techniki hodowli komórkowej”, tłumaczy dr Braspenning. Przyszłość terapii genowej i terapii regeneracyjnej Członkowie konsorcjum rozważają ubieganie się o dodatkowe wsparcie projektu od instytucji krajowych i unijnych w celu zebrania wszystkich koniecznych przedklinicznych danych o bezpieczeństwie i skuteczności. Celem jest rozpoczęcie badań klinicznych z udziałem ludzi w ramach przyszłych powiązanych projektów. Firma Sernova opracowuje technologię Cell Pouch™ pod kątem komercjalizacji wraz z komórkami terapeutycznymi przy różnych wskazaniach. Po rozszerzeniu zakresu platformy Cell Pouch™ urządzenie mogłoby być stosowane w leczeniu innych chorób charakteryzujących się brakiem czynników białkowych, takich jak cukrzyca czy choroby tarczycy.
Słowa kluczowe
HemAcure, czynnik krzepnięcia, gen, hemofilia, czynnik VIII (FVIII), Cell Pouch™, komórki BOEC
