Спрей върху RDEB генна терапия (2022)

Създадени са пет нови вируса за генна терапия и в момента се изследват, за да се види колко добре възстановяват липсващия колагенов протеин в клетки от пациенти с RDEB.

Кожните клетки, наречени кератиноцити и фибробласти, са отгледани в лаборатория и за първи път е показано, че се събират в слоеве, както се вижда в кожата след пръскане.

Специфичен тип фибробласти подпомагат заздравяването без белези и те са успешно събрани и отгледани в лабораторията от клетки на пациенти с RDEB и замразени за бъдеща употреба.

Процесът на генна терапия със спрей е тестван, така че клиничното изпитване да може да продължи, ако някоя от петте нови опции за генна терапия работи добре в клетките.

Изследователи публикува рецензия от потенциала на тяхната работа в края на 2021 г. и регистрира систематичен преглед през 2022 г. През май 2022 г. д-р Луин и проф. Макграт признаха финансирането от DEBRA UK в статия, озаглавена Възстановяване на колаген тип VII в кожата.

Leрекламен изследовател: Д-р Су Луин е регистратор по дерматология и почетен сътрудник по клинични изследвания в Института по дерматология на Сейнт Джон, Тръста на NHS Foundation на Гай и Сейнт Томас и Кралския колеж в Лондон. Тя работи върху изследванията на ЕБ като водещ сътрудник по клинични изследвания в няколко пионерски клинични изпитвания за генна и клетъчна терапия от 2014 г., когато се присъедини към лабораторията на проф. Джон Макграт, включително изпитванията EBSTEM, GENEGRAFT и LENTICOL-F. Тя продължава да си сътрудничи с национални и международни колеги, за да посвети своите изследвания в разработването на ефективни и клинично осъществими терапии за индивиди с ЕБ.

Съизследователи:
Проф. Джон Макграт, MD FRCP FMedSci заема катедрата на Мери Дънхил по кожна медицина в Кралския колеж в Лондон и е ръководител на Отдела за генетични кожни заболявания, както и почетен консултант-дерматолог в Института по дерматология на Сейнт Джон, фондацията на NHS на Гай и Сейнт Томас в Лондон. Основните му интереси са в генетиката и регенеративната медицина и как те влияят върху дерматологията и кожните заболявания. Той участва в няколко инициативи за секвениране от следващо поколение за подобряване на диагностиката на генодерматози и също така е главен изследовател за редица ранни фази на клинични изпитвания на клетъчни и генни терапии за пациенти с наследствени кожни заболявания.

Д-р Майкъл Антониу е ръководител на групата по генна експресия и терапия в катедрата по медицинска и молекулярна генетика на Кралския колеж в Лондон, където работи от 1994 г. Неговите научни интереси включват изследване на основните механизми на генна регулация и използване на тези открития за разработване на генно-базирани терапевтични продукти. С партньори в индустрията д-р Антониу разработи високоефективна платформа за генна експресия (UCOE® технология) за производство на терапевтични протеини като антитела, както и за използване в лекарства за генна терапия. Той също така е разработил лекарство за генна терапия, което в момента е в клинични изпитвания в Италия за заболяването на кръвта b-таласемия. Като цяло групата на д-р Антониу е лидер в разработването на лекарства за генна терапия, които могат да функционират по силно възпроизводим и стабилен начин и по този начин да осигурят дългосрочна терапевтична ефикасност. В това отношение приносът на д-р Антониу към този проект ще бъде от решаващо значение за постигането на траен терапевтичен резултат след генна терапия на пациенти с RDEB.

Сътрудници:
Проф. Ален Ховнаниан и д-р Матиас Титекс, INSERM UMR 1163, Imagine Institute, Париж, Франция.

„Удобните за пациента ефективни терапии за RDEB са отчаяно необходими. Тази група предлага да се справи с това предизвикателство чрез разработване на генна терапия със спрей за RDEB, предназначена за по-дълготрайна терапевтична полза, включително предотвратяване на белези.

Д-р Су Луин

Grant Заглавие: Предклинично проучване на генна терапия със спрей за рецесивна дистрофична булозна епидермолиза.

Рецесивната дистрофична булозна епидермолиза (RDEB) е една от най-тежките форми на ЕБ със значително заболяване и висока смъртност поради кожен плоскоклетъчен карцином (cSCC). В резултат на мутации в гена COL7A1, който произвежда колаген тип VII, това води до мехури и чупливост на тъканите. В момента има само палиативни грижи; следователно удобните за пациента ефективни терапии са незадоволена нужда. Тази група предлага да се отговори на това предизвикателство чрез разработване на генна терапия със спрей за RDEB, предназначена за по-дълготрайна терапевтична полза, включително предотвратяване на белези.

Въз основа на скорошното клинично изпитване за генна терапия, Lenticol-F, планът е да се допълнят собствените кожни клетки на пациента с RDEB с функционални копия на гена COL7A1. За да постигнат това, те предвиждат да използват форма на инвалидизиран вирус, наречен лентивирус, за да доставят гена в кератиноцитите и фибробластите и след това да ги напръскат върху засегнатата кожа с помощта на SkinGun™, проектиран от биотехнологичната компания RenovaCare.

Първоначално проектът ще се стреми да генерира доказателство за концепцията и да оцени дали напръсканите клетки образуват функционална кожа, използвайки животински модели. Тяхната цел е да оценят ефективността, с която тези вирусни вектори доставят функционалния ген до собствените клетки на пациентите и да проверят дали терапевтичната полза е дълготрайна.

Разчитането на прилагането на клетъчен спрей за доставяне на ген, кодиращ за тип VII колаген, би премахнало необходимостта от инвазивни процедури и би осигурило лечение, удобно за пациента. Освен това клетките с генни добавки могат да се отглеждат по-бързо и да се съхраняват при ниски температури, докато пациентът е готов да ги приеме, което значително би подобрило клиничната осъществимост на генната терапия.

Това изображение илюстрира предложения подход за генна/клетъчна терапия със спрей за RDEB.

Това финансиране ще позволи на изследователите да получат основните данни за генната терапия със спрей, необходима за приложения при хора, които могат да бъдат по-лесно достъпни за клинична употреба, като по този начин се възползват от по-широка популация от индивиди с RDEB.

Спрей-он генна терапия за рецесивна дистрофична епидермолиза булоза: Предклинични проучвания на лентивирусно-медиирана COL7A1-допълнена с епидермални стволови клетки и CD39+CD26-фибробластна спрей-терапия терапия.

Този изследователски проект се фокусира върху рецесивната дистрофична булозна епидермолиза (RDEB), най-тежката форма на ЕБ. RDEB се причинява от дефект COL7A1 ген, който на свой ред води до липса или дисфункционален протеин тип VII колаген (C7). C7 образува подобни на кука структури, наречени закрепващи фибрили (AFs), които държат горния епидермис и долните слоеве на дермата на кожата. При RDEB дефицитните или дисфункционални C7 и AFs, задържащи дермата и епидермиса, водят до мехури и ерозии и хронични рани. В търсене на ефективно лечение за RDEB, ние предложихме да проведем серия от лабораторни експерименти в лабораториите на King's College London и в INSERM в Париж, в сътрудничество с нашия индустриален партньор RenovaCare Inc., за да отговорим на незадоволените нужди от терапия с RDEB чрез разработване на генна терапия със спрей за хора с RDEB, а именно проекта Spraycol.

В обобщение, има три уникални нововъведения в този проект: по-ефективна и по-дълготрайна технология за генна терапия, удобно за пациента, неинвазивно устройство за пръскане, използващо SkinGun™ от биотехнологичната компания RenovaCare Inc., и по-бърз клинично-транслационен подход.

Въпреки безпрецедентните предизвикателства на забавяния на проекти, ограничения за пътуване и затваряне на граници поради глобалната пандемия и смъртта на член на нашия сътрудник в индустрията, беше постигнат следният напредък:

1. Успешно конструирахме и синтезирахме пет нови най-съвременни конструкта за генна терапия, използвайки инвалидизирана форма на вирус, предназначени за подобрена ефективност при доставяне на гена COL7A1 до клетки на пациенти с RDEB. Те в момента се валидират за тяхната ефикасност и ефективност при възстановяване на липсващия протеин C7 в клетките на пациента.
2. Жизненоважна част от този проект е да се демонстрира, че клетките от горния и долния слой на кожата – кератиноцитите и фибробластите, веднъж напръскани, са способни да се сглобяват по начин, подобен на този на човешката кожа. За целта трябваше да произведем кератиноцити и фибробласти, маркирани с два различни цвята – червен и зелен, за да можем да ги визуализираме и да наблюдаваме поведението им под микроскоп. Тези маркирани клетки, заедно с немаркираните клетки бяха произведени и бяха успешно напръскани, за да се види дали след пръскането се образува двуслойна кожна структура. От тези експерименти показахме ранни доказателства за заздравяване на рани от напръскани върху човешки кожни клетки, както и генно редактирани RDEB клетки на пациенти.
3. Ние също така показахме, че субпопулация от RDEB фибробластни клетки, която е жизненоважна за намаляване на белези при зарастване на рани, е успешно изолирана от клетките на пациента и изглежда здрава. Показахме също, че методът на изолиране, използван за обогатяване на тази субпопулация, не възпрепятства растежа на клетките, което ни позволява да отглеждаме повече клетки и да ги замразяваме за бъдеща употреба. Тази субпопулация от фибробласти е от особен интерес, тъй като те имат уникални свойства при зарастване на рани, без да причиняват белези.

Чрез този проект ние се възползвахме от уникални възможности, които ще позволят по-бърз път към клинична транслация на генна терапия със спрей, като си сътрудничим с нашите дългосрочни международни партньори от INSERM, Париж и CIEMAT, Мадрид, като тестваме тяхната генна терапия, която вече е определена за лекарства сираци конструкти.

Чрез това проучване бяха извлечени много ценни уроци.

Първо, научихме, че напръсканите клетки на човешката кожа (фибробласти и кератиноцити) притежават присъщите „знания“ как да се подредят, след като бъдат напръскани върху наранена кожа (текущото ни проучване показа това). С други думи, клетките от долния слой на кожата – фибробластите, и тези от най-горния слой – кератиноцитите, се подреждат в този ред дори след като са отгледани в лабораторната чиния и са преминали през процеса на пръскане чрез механично устройство. Доколкото ни е известно, ние сме първата група, която съобщава, че напръсканите кожни клетки имат потенциала да възстановят наранената кожа чрез генериране на оригиналната кожна архитектура (епителна стратификация).

Второ, научихме също, че малките модели поставят различни предизвикателства за тестване на клетките, нанесени със спрей, поради малките повърхностни участъци на раната с „хлъзгави“ клетки, които се губят, когато се поставят превръзки. Тези решаващи уроци ни предоставиха знанията и безценния опит, за да можем да проектираме следващите серии от експерименти, които ще ни доближат до тестване върху хора. Например, нашите дългосрочни близки партньорства както с Renovacare (които притежават устройството за пръскане), така и с нашите академични сътрудници в Париж и Мадрид, ще ни позволят, като следващ етап, да тестваме гена и клетката за пръскане терапии в по-големи модели и съответно при хора.

Очакваме с нетърпение да продължим напредъка си към клиничен превод на генна/клетъчна терапия със спрей за ЕБ. (От окончателния доклад януари 2023 г.)