Nghiên cứu ứng dụng liệu pháp tế bào CAR-T trong điều trị bạch cầu nguyên bào lympho cấp

Bệnh bạch cầu nguyên bào lympho cấp tính là một trong những bệnh ung thư phổ biến nhất ở trẻ em trên thế giới, chiếm khoảng 75% tất cả các loại ung thư máu. Mặc dù, đã có nhiều phương pháp điều trị bệnh bạch cầu cấp tính nhưng hiệu quả điều trị của các phương pháp này có nhiều hạn chế.

Năm 2017, cơ quan thực phẩm và dược phẩm hoa kỳ (FDA) đã cấp phép cho 2 dạng điều trị sử dụng CAR-T là Kymriah của hãng Novartis cho điều trị bệnh bạch cầu lympho cấp ở trẻ em và Yescarta của hãng Kite Pharma cho các bệnh u lympho không Hodgkin ở người lớn. Liệu pháp tế bào CAR-T đã mở ra kỷ nguyên mới trong điều trị ung thư bằng tế bào miễn dịch. Tại Việt Nam, hiện nay vẫn chưa có một cơ sở y tế nào phát triển thành công liệu pháp khối tế bào CAR-T trong điều trị bệnh ung thư nói chung và bệnh bạch cầu nguyên bào lympho cấp tính nói riêng. Nguyên nhân, có thể là do đây là kỹ thuật mới và cần đỏi hỏi nhiều kỹ thuật cao để phát triển thành công được khối tế bào CAR-T đạt yêu cầu. Từ thực tế trên, PGS. TS. Cấn Văn Mão và các cộng sự tại Học viện Quân y đã thực hiện đề tài: “Nghiên cứu ứng dụng liệu pháp tế bào CAR-T trong điều trị bạch cầu nguyên bào lympho cấp” từ năm 2019 đến năm 2020.

Đề tài nhằm mục tiêu xây dựng quy trình công nghệ tạo khối tế bào CAR-T nhận biết protein CD19 để điều trị bệnh bạch cầu nguyên bào lympho cấp; và đánh giá kết quả thử nghiệm tiền lâm sàng liệu pháp tế bào CAR-T trong điều trị bệnh bạch cầu nguyên bào lympho cấp.

Đề tài đã thu được một số kết quả nổi bật như sau:

- Đã tổng hợp thành công 02 cấu trúc Sleeping beauty (CD19RCD137/pSB và iCasp9- IL15/pSB) và 02 cấu trúc minicircle (CD19RCD137/pSB và iCasp9-IL15/pMC) có trình tự đúng với thiết kế bằng phương pháp PCR hai bước.

- Đã tối ưu thành công quy trình sản xuất các cấu trúc plasmid và minicircle. Ngoài ra, sản phẩm cuối đạt tiêu chuẩn chất lượng cho bước chuyển nạp vào PBMC tạo tế bào CAR-T.

- Đã sản xuất thành công mRNA mã hóa SB transposase có trình tự chính xác với thiết kế và không nhiễm tạp DNA.

- Đã tạo thành công tế bào K562 đồng biểu hiện CD19, CD64, CD86, CD137L và IL-15 bám màng cho kích hoạt và tăng sinh tế bào CAR-T.

- Đã tối ưu quy trình tách tế bào đơn nhân máu ngoại vi từ máu toàn phần: máu chống đông được pha loãng hai lần bằng PBS 1X trước ly tâm tỉ trọng với Ficoll-Paque. Tế bào đơn nhân máu ngoại vi thu được sẽ được rửa 3 lần (ly tâm 350g, 10 phút; 160g trong 15 phút; và 300g, 10 phút) với PBS 1X/0.5% BSA.

- Đã chuyển nạp và tạo thành công khối tế bào CAR-T dựa trên các cấu trúc plasmid và minicircle thế hệ 2 và thế hệ 4.

- Đã tối ưu hóa quá trình chuyển nạp vào PBMC bằng công nghệ Nucleofector: PBMC được kích hoạt bằng bi từ Dynabeads CD3/CD28 trong 60 giờ, 2x107 tế bào và 1 µg cơ chất SB100X và 10 µg cơ chất plasmid biểu hiện CAR được sử dụng cho mỗi phản ứng chuyển nạp.

- Đã chọn được dòng tế bào 1.D2 biểu hiện mạnh đồng thời 4 thụ thể mong muốn CD19, CD64, CD86, và CD137L cho kích hoạt và tăng sinh tế bào CAR-T.

- Liệu pháp tế bào CAR-T có tác dụng trong điều trị bệnh bạch cầu nguyên bào lympho cấp trên mô hình chuột bị ung thư bạch cầu xenograft thể lan tỏa:

+ Điều trị bằng tế bào CAR-T ở cả hai thế hệ 2 và thế hệ 4 đã hạn chế sự tăng sinh của tế bào Daudi luc+ (hoạt độ Luciferase ở các nhóm điều trị bằng tế bào CAR-T thấp hơn rõ rệt so với nhóm mô hình ung thư bạch cầu chuột xenograft).

+ Tế bào CAR-T có tác dụng kéo dài thời gian sống, tăng tỷ lệ sống sót của chuột mang khối ung thư bạch cầu người thể lan tỏa.

+ Điều trị CAR-T có gây ra các thay đổi về quần thể tế bào miễn dịch ở máu ngoại vi và lách của chuột: tăng số lượng bạch cầu và %Mono máu ngoại vi, tăng số lượng bạch cầu, giảm % mono và tăng %E trong lách khi điều trị bằng CAR-T thế hệ 2; giảm bạch cầu, tăng %N, giảm % L ở máu ngoại vi và tăng bạch cầu, tăng %L và giảm %E ở lách chuột khi điều trị bằng CAR-T thế hệ 4