Optimalisering: CAR T-CELL THERAPY FOR OSTEOSARCOMA

Osteosarkom (OS) er en krefttype som rammer både unge og eldre mennesker. Blant barn er det den åttende vanligste kreftformen. OS er en aggressiv sykdom som ofte dreper eller etterlater pasientene sterkt rammet av behandlingen. Faktisk kan tidlig diagnostikk forbedre prognosen, men det er ikke gode nok screeninger for deteksjon av OS og terapien går ut på tunge behandlinger som ortopedisk kirurgi der amputasjon noen ganger er nødvendig for å kurere eller forlenge levetiden. På 1970-tallet ble kjemoterapeutiske medikamenter introdusert og viste en viktig forbedring når det gjelder pasientoverlevelse, men så blir det vanskelig å kurere pasienter etter en spredning av kreftsvulsten, spesielt med lungemetastaser. Det ble nylig rapportert at et nytt type molekyl kjent på engelsk som chimeric antigen receptor (CAR) kunne redde blodkreftpasienter som ellers ikke hadde noen håp om å bli kurert. Resultatene som ble publisert av forskjellige grupper over hele verden har vist enestående effekter i visse krefttyper som er vanskelig å behandle. CAR-terapi er avhengig av bruken av pasientens immunsystem. Immunsystemet beskytter kroppen mot eksterne inntrengere som virus og bakterier, men eliminerer også kreftceller. Fotsoldatene i dette systemet er de som kalles leukocytter, spesielt T-cellene som, etter spesifikk gjenkjenning av en unormal celle, kan drepe den. Likevel klarer noen trusler å gå under immunradaren, derfor dør fortsatt mennesker av infeksjoner som påvirker immunforsvaret (f.eks. HIV) eller noen kreftformer. Et CAR-molekyl hjelper immuncellene til å gjenkjenne spesifikke markører (antigener) på overflaten av svulsten. Denne anerkjennelsen vil stimulere en kompleks signalkaskade som til slutt vil føre til at kreftceller blir drept. CAR gjenkjenner overflatemolekyler som er spesifikke for kreft. Dette prosjektet ble bygget på antistoffmolekyler som ble isolert for mer enn 30 år siden på sykehuset vårt, TP-1 og TP-3. Disse hadde kapasitet til spesifikt å binde OS-lungemetastaser og ikke noe annet friskt vev. Denne unike og spektakulære spesifisiteten ble allerede utnyttet for å forsøke å kurere OS. Vi har brukt disse molekylene til å konstruere to CAR-molekyler, OSCAR-1 og OSCAR-3. Vi har uttrykt disse OSCAR konstruktene i humane T-celler, og har vist at T-celler bevæpnet med OSCAR tilegnet seg muligheten til å bli stimulert av OS-cellelinjer og drepe dem. Vi vet nå at disse effektene er spesifikke og svært effektive. Vi har fullført et dyreforsøk for å teste effektiviteten til disse OSCAR T-cellene når de injiseres in vivo. Her ble mus implantert med humane OS-kreftcellelinjer, og behandlet med OSCAR T-celler eller T-celler alene. Vi observerte at bare gruppen behandlet med OSCAR ble kurert, noe som tyder på at OSCAR T-celler kan være kvalifisert for klinisk bruk. Bindingsenheten for TP-1 og TP-3 ble ikke klart identifisert. I løpet av dette prosjektet outsourcet vi denne analysen og isolerte målet. Dette åpner en vei for videre studier av biologien til OS og øker forståelsen av biomarkører i OS. Vi validerte dette målet ved bioinformatisk analyse som støtter at målet er tilstede i OS-biopsier, og særlig i lungemetastaser. Vi har også utført noen cellebiologianalyser og genredigeringer for å bekrefte bindingsenheten. Til slutt, for å videreutvikle OSCAR-1 og OSCAR-3 til videre klinisk bruk, har vi utført sikkerhetseksperimenter der sunt vev ble testet som mål for OSCAR Tc og ikke oppdaget kryssgjenkjenning som antyder at disse molekylene er trygge. Dette tilskuddet har også dekket produksjonen av GMP mRNA-materiale for klinisk testing. Fra dette arbeidet konkluderte vi med at OSCAR-teknologien har et stort potensiale for å bli en effektiv behandling for pasienter med OS-lungemetastaser.

- We have isolated two potential therapeutic molecules to treat OS - We have prepared GMP grade material to treat 5 patients - We have established a clinical team - We have filled 2 patent families - We have attracted interest from pharmaceutical companies (2) and a research foundation

The present application focuses on the development of two CARs targeted against osteosarcoma (OS). Two monoclonal antibodies which are highly specific for OS have been developed and target two unique epitopes on a unique cell-surface marker of OS. Their specificity for OS spares normal tissue reactivity, mainly restricted to proliferating osteoblasts. They have been well-characterized immunohistochemically on a large series of fresh OS-tumor samples. We have designed CARs based on these two targets and have evaluated them in vitro. Our data demonstrates that these molecules have the potential to become game changers for the treatment of OS. We herein apply for support to the final steps of pre-clinical studies and the commercial development of these unique CARs.