miniatura|400px|Passos descrits:1. S'obtenen els limfòcits T de la sang del pacient.2. A continuació, en un laboratori s'incorporen als limfòcits T el gen que codifica els receptors específics d'antigen.3. Així es produeixen els RAQ a la superfície de les cèl·lules.4. Els limfòcits T recentment modificats es recullen i es cultiven al laboratori.5. Després d'un determinat període, els limfòcits T es transfonen al pacient. Els limfòcits T amb receptors d'antigen quimèrics o limfòcits T amb immunoreceptors quimèrics o (cèl·lules T CAR, on CAR ve de l'anglès Chimeric antigen receptor; i que en català seria RAQ) són limfòcits T (o, el que és el mateix, cèl·lules T) que han estat dissenyats genèticament per produir un receptor artificial per a la seva utilització en immunoteràpia. [Per abreviar-ne l'escriptura els denominarem LT-RAQ].

Els receptors d'antigen quimèrics (CAR, de l'anglès) o immunoreceptors quimèrics (també coneguts com a receptors quimèrics de limfòcits (o cèl·lules) T o receptors artificials de cèl·lules T) són proteïnes receptores que han estat dissenyades per donar als limfòcits T la nova capacitat de crear una proteïna específica. Els receptors són quimèrics perquè combinen funcions de l'enllaç amb l'antigen amb l'activació dels limfòcits T en un únic receptor.

Procés de producció de les cèl·lules CAR-T La teràpia cel·lular CAR-T utilitza limfòcits T dissenyats amb RAQ per teràpia contra el càncer. La premissa de la immunoteràpia CAR-T és modificar els limfòcits T per reconèixer les cèl·lules canceroses i destruir-les de manera més eficaç. Els científics recullen limfòcits T de la persona, a través d'un procés anomenat leucafèresi, els alteren genèticament i després transfonen el LT-RAQ resultants al pacient per atacar el seu tumor. Els LT-RAQ poden derivar de limfòcits T de la sang pròpia d'un pacient (autòlegs) o derivades de limfòcits T d'un altre donant sa (al·logènics).

Un cop aïllats els limfòcits T de la sang de la persona, es modifiquen genèticament per expressar (mostrar en la superfície del limfòcit) un RAQ específic, programat per dirigir-se a un antigen present en la superfície dels tumors. Per seguretat, els LT-RAQ estan dissenyats per ser específics a un antigen expressat en les cèl·lules tumorals que no s'expressa en les sanes.

Després que els LT-RAQ es transfonen a un pacient, actuen com un “medicament viu” contra les cèl·lules canceroses. Quan entren en contacte amb l'antigen d'una cèl·lula cancerosa, els LT-RAQ s'hi uneixen, s'activen, es multipliquen (proliferació) i es fan citotòxiques. Els LT-RAQ destrueixen les cèl·lules canceroses mitjançant diversos mecanismes, amb l'augment de la secreció de factors que afecten les cèl·lules (citotoxicitat) com les citocines, les interleucines i factors de creixement, podent ser també tòxiques per a altres cèl·lules vives.

Estructura del receptor CAR Tal com el seu nom indica, el receptor CAR és una quimera i, per tant, dissenyat artificialment mitjançant la unió d'un domini extracel·lular i un domini intracel·lular, a través d'un domini transmembrana.

Domini extracel·lular El domini extracel·lular és la regió del receptor que reconeix l'antigen - o la molècula - que es troba sobre la cèl·lula cancerosa i en contra el qual el receptor CAR ha estat dissenyat. Normalment, aquest domini s'obté a partir de les regions variables d'un anticòs monocloncal. Les regions variables de tant la cadena lleugera com de la cadena pesant de l'anticòs s'uneixen a través d'una seqüència curta proteica que funciona com a fragment d'unió anomenat linker . Tradicionalment, el linker més utilitzat en aquest domini està format de residus de glicina i serina que proporcionen la flexibilitat i la solubilitat. Aquesta estructura rep el nom d'anticòs de cadena senzilla o de l'anglès, single chain variable fragment (scFv).

Regió hinge o spacer Aquesta petita regió funciona com un domini estructural que proporciona altra vegada flexibilitat i estabilitat al scFv per tal de poder formar una bona sinapsi amb l'antigen que es troba sobre la cèl·lula tumoral.

Domini transmembrana El domini transmembrana consisteix d'una hèlix alfa amb propietats hidrofòbiques. Proporciona un punt d'anclatge a la membrana del limfòcit T i un punt d'unió entre el domini extracel·lular, el scFv, i el domini intracel·lular.

Domini intracel·lular El domini intracel·lular és l'encarregat de transmetre la senyal a l'interior de la cèl·lula i activar vies de senyalització una vegada el scFv ha reconegut satisfactòriament l'antigen tumoral. Històricament, s'han desenvolupat diferents dominis intracel·lulars que han donat lloc a les diferents generacions de receptors CARs.

CARs de primera generació Els CARs de primera generació única i exclusivament contenen la cadena ζ de la molècula CD3 (CD3ζ), la qual prové del receptor dels limfòcits T (TCR). Aquesta molècula conté els motius ITAM - de l'anglès immunoreceptor tyrosine-based activation motifs -, els quals són fosforilats per les quinases de la família Src una vegada el receptor ha reconegut l'antigen tumoral. Aquesta fosforilació desencadenarà una sèrie de cascadenes de senyalització que activaran la cèl·lula T. Tot i així, el domini CD3ζ proporciona una activació incompleta dels limfòcits T, una baixa producció de citocines i una eficàcia antitumoral reduïda. A més, indueix els limfòcits T a un estat d'anèrgia, és a dir, a un estat no funcional després de l'estimulació amb l'antigen.

CARs de segona i tercera generació Amb l'objectiu de millorar l'eficàcia de les cèl·lules CAR-T, es van desenvolupar els CAR de segona i tercera generació, que incorporen, respectivament, un o dos dominis de senyalització coestimuladors addicionals. En aquests constructes, la cadena CD3ζ del TCR proporciona als limfòcits T el senyal d'activació 1, mentre que els dominis coestimuladors aporten el senyal d'activació 2; tots dos són necessaris per a una activació eficaç de les cèl·lules CAR-T.

La incorporació de dominis coestimuladors va permetre assolir una proliferació i expansió sostingudes dels limfòcits T, prevenir l'AICD (activation-induced cell death, mort cel·lular induïda per l'activació) i l'anèrgia, i millorar així la persistència in vivo.

Els dominis coestimuladors més utilitzats són CD28, pertanyent a la família B7, i CD137 (4-1BB), membre de la família TNFR (tumor necrosis factor receptor), els quals transmeten senyals intracel·lulars mitjançant vies de senyalització diferents. Com a conseqüència, els CAR basats en CD28 i en 4-1BB presenten cinètiques de senyalització diferents pel que fa a l'activació dels limfòcits T. Els CAR amb CD28 afavoreixen una expansió ràpida i intensa dels limfòcits T, però s'associen a una supervivència més curta de les cèl·lules T efectores. En canvi, els CAR amb 4-1BB es relacionen amb una persistència a llarg termini i amb una menor exhaustió dels limfòcits T.

CARs de quarta generació Els CAR de quarta generació es basen en l'estructura dels CAR de segona generació, però incorporen addicionalment un domini d'expressió de citocines. Les cèl·lules T transduïdes amb aquests CAR també es coneixen com a TRUCKs (T cells Redirected for Universal Cytokine-mediated Killing). Quan les cèl·lules CAR-T de quarta generació reconeixen les cèl·lules tumorals diana, alliberen citocines proinflamatòries (com ara IL-12, IL-15 o IL-18) amb l'objectiu de millorar la funció de les cèl·lules CAR-T i/o modificar el microambient tumoral (TME).

Per exemple, la IL-12 afavoreix l'expansió i la persistència de les cèl·lules CAR-T i, al mateix temps, potencia la seva capacitat citotòxica mitjançant el reclutament d'altres cèl·lules immunitàries i la modulació del microambient tumoral.

Referències

Categoria:Tractaments contra el càncer Categoria:Enginyeria genètica