Desarrollo de anticuerpos terapéuticos dirigidos a células madre de leucemia mieloide aguda humana

Nuestro programa se centra en producir nuevos candidatos terapéuticos para prolongar la remisión y potencialmente curar cánceres altamente letales donde los pacientes tienen pocas opciones de tratamiento alternativas. Hemos seleccionado la leucemia mielógena aguda (LMA) como indicación clínica inicial para evaluar nuestras nuevas terapias, pero anticipamos un programa de desarrollo completo que abarca muchos otros tipos de cánceres de tumores sólidos. Nuestra estrategia es desarrollar un anticuerpo que se una a las células madre formadoras de cáncer en la leucemia y otros tumores sólidos y las elimine. Si bien los tratamientos actuales contra el cáncer (p. ej. cirugía, quimioterapia, radiación) frecuentemente eliminan la mayor parte del tumor, rara vez tocan la pequeña cantidad de células madre cancerosas que en realidad regeneran las masas de células cancerosas que han sido eliminadas. Cuando esto último ocurre, se describe que el paciente ha tenido una recaída, lo que lleva a una recurrencia de la enfermedad con mal pronóstico. Nuestra estrategia es eliminar la pequeña cantidad de células madre que se regeneran del cáncer apuntando a las proteínas de la membrana celular expresadas por estas células. Hemos descubierto que muchas células cancerosas se recubren con una proteína llamada CD47 que impide que las células sanguíneas del paciente las coman y las eliminen. En este contexto, CD47 puede considerarse una señal de "no me comas" que protege a las células cancerosas de ser fagocitadas, es decir 'comido'. El anticuerpo que estamos desarrollando se une y cubre la proteína CD47 "no me comas", de modo que las células sanguíneas del paciente ahora pueden "comerse" las células cancerosas mediante respuestas fisiológicas estándar y eliminarlas del cuerpo. Desarrollar un anticuerpo como este para su uso en humanos requiere muchos pasos para evaluar si es seguro y, al mismo tiempo, garantizar que apunta y elimina las células madre que forman el cáncer. El anticuerpo también debe "parecerse" a un anticuerpo humano, de lo contrario el paciente lo "verá" como una proteína extraña y lo rechazará. Para lograr estos criterios, hemos creado anticuerpos humanizados que se unen al CD47 humano. Hemos demostrado que los anticuerpos eliminan las células cancerosas de dos maneras: (i) las células sanguíneas de humanos sanos "comieron" y mataron rápidamente células leucémicas recolectadas de pacientes con cáncer separados cuando se agregó el anticuerpo anti-CD47 humano a una mezcla de ambos tipos de células. en un tubo de ensayo de laboratorio de investigación; (ii) el anticuerpo anti-CD47 humano elimina las células de leucemia humana recolectadas de pacientes y luego transferidas a ratones inmunodeficientes especiales que no pueden eliminar las células tumorales humanas por sí mismos. En estos experimentos, los ratones tratados permanecieron libres de células de leucemia humana durante muchas semanas después del tratamiento y se pudo considerar que estaban curados de la enfermedad maligna. Para demostrar que los anticuerpos eran seguros, administramos a ratones normales grandes cantidades de un anticuerpo CD47 anti-ratón comparable diariamente durante un período de muchos meses. No se observaron efectos adversos. Lamentablemente, nuestro anticuerpo contra el CD47 humano no se unió al CD47 de ratón, por lo que su seguridad no pudo evaluarse directamente en ratones. Dado que el anticuerpo anti-CD47 humano se une al CD47 de primates no humanos, los estudios de seguridad para nuestro candidato terapéutico deben realizarse en primates no humanos. Estos estudios se han iniciado y están en curso. Tras la administración de los anticuerpos anti-CD47 humanos, se controlará en los primates no humanos la patología sanguínea clínica que, al igual que en los seres humanos, proporciona información sobre la función de los órganos principales, así como sobre la función de las células sanguíneas en estos animales. El siguiente paso después de identificar un anticuerpo con una fuerte actividad anticancerígena, pero que puede administrarse de forma segura a primates no humanos sin causar ningún efecto tóxico, es producir grandes cantidades del anticuerpo para su uso en humanos. Cualquier candidato terapéutico que se administre a humanos debe elaborarse de acuerdo con procedimientos altamente regulados que produzcan un agente extremadamente “limpio”, es decir, libre de virus, otros agentes infecciosos, productos bacterianos y otras proteínas contaminantes. Este tipo de trabajo de producción sólo puede realizarse en instalaciones especiales que cuenten con el equipamiento y la experiencia para este tipo de fabricación clínica. Hemos contratado a una organización de este tipo para fabricar anticuerpos anti-CD47 humanos de grado clínico. Esta organización ha comenzado el largo proceso de producir anticuerpos anti-CD47 que puedan administrarse a humanos con cáncer. Se necesitarán otros 18 meses para completar el proceso de fabricación de material de grado clínico en cantidades suficientes para realizar un ensayo clínico de fase I en pacientes con leucemia mieloide aguda.

Nuestro programa se centra en producir nuevos candidatos terapéuticos para prolongar la remisión y potencialmente curar cánceres altamente letales donde los pacientes tienen pocas opciones de tratamiento alternativas. Nuestra estrategia es desarrollar un anticuerpo que elimine las células madre cancerosas que son la fuente de la enfermedad y responsables de la recurrencia de la enfermedad que puede ocurrir meses o años después de la remisión lograda con el tratamiento clínico inicial. Las células madre cancerosas representan una pequeña proporción de la carga total de células cancerosas y parecen ser resistentes a los tratamientos estándar de quimioterapia y radioterapia. Por tanto, se necesitan nuevos enfoques terapéuticos para eliminarlos. En el segundo año del premio CIRM, continuamos desarrollando un anticuerpo de grado clínico que eliminará las células madre cancerosas en la leucemia mielógena aguda (AML). Hemos identificado varios anticuerpos que hacen que las células leucémicas humanas sean devoradas y destruidas por glóbulos blancos humanos sanos cuando se prueban en experimentos de cultivo celular. Estos anticuerpos se unen a una proteína llamada CD47 que está presente en la superficie exterior de las células leucémicas humanas. Los anticuerpos anti-CD47 pueden eliminar la leucemia que crece en ratones a los que se les inyectan células de AML obtenidas de pacientes. Ahora hemos caracterizado ampliamente las propiedades de nuestro panel de anticuerpos anti-CD47 y hemos identificado al candidato principal para avanzar en el proceso de desarrollo del fármaco. Hay varios pasos en este proceso, que tarda entre 18 y 24 meses en ejecutarse por completo. En los últimos 12 meses, nos hemos centrado en los siguientes pasos: (i) 'Humanización' del anticuerpo: el anticuerpo debe optimizarse para que parezca una proteína humana normal que el sistema inmunológico del paciente no eliminará porque parece "extranjero" para ellos. (ii) Producción a gran escala del anticuerpo: para producir cantidades suficientes de anticuerpo para completar los experimentos de cultivo y modelo animal necesarios para avanzar a los ensayos clínicos de seguridad con pacientes, hemos contratado una instalación de fabricación altamente experimentada capaz de realizar tales experimentos a gran escala. producción. Les hemos transferido con éxito nuestro anticuerpo y lo han insertado en una célula de expresión patentada que producirá grandes cantidades de la proteína. Este proceso se gestiona a través de interacciones semanales con este laboratorio contratado. Nos envían pequeñas cantidades del material de cada paso de su proceso de fabricación y lo probamos en nuestros modelos para garantizar que el anticuerpo que están preparando conserve sus propiedades anticancerígenas durante toda la producción. (iii) Estudios de seguridad preclínicos: el anticuerpo debe probarse exhaustivamente en animales para garantizar que no cause daños graves y limitantes a ninguno de los tejidos sanos normales del receptor. Hemos pasado gran parte de los últimos 12 meses realizando este tipo de experimentos de seguridad. El anticuerpo se ha administrado tanto a ratones como a primates no humanos y hemos evaluado su estado de salud general, además de analizar sus células sanguíneas, niveles de enzimas en sangre y orina, durante un máximo de 28 días. También hemos recolectado muestras de sus órganos y tejidos para evaluar si hay anomalías. Hasta ahora, estas evaluaciones parecen normales, excepto por el desarrollo de una anemia leve unos días después de la inyección inicial de anticuerpos. Experimentos posteriores indican que esta anemia se puede controlar con estrategias clínicas aprobadas existentes (iv) Determinación de la dosis óptima: Hemos utilizado ratones a los que se les inyectaron células cancerosas humanas de pacientes con leucemia mieloide aguda y determinamos cuánto anticuerpo se debe inyectar en estos ratones para producir sangre. nivel que destruye las células leucémicas. Esta relación entre la dosis de anticuerpos y la actividad anticancerígena en el modelo de cáncer de ratón nos permite estimar la dosis a administrar a los pacientes.

Los tumores hematológicos y muchos tumores sólidos se propagan mediante un subconjunto de células llamadas células madre cancerosas. Estas células parecen ser resistentes a los tratamientos estándar contra el cáncer de quimioterapia y radioterapia y, por lo tanto, se necesitan nuevos enfoques terapéuticos para eliminarlas. Hemos desarrollado un anticuerpo monoclonal (anticuerpo anti-CD47) que reconoce y provoca la eliminación de estas células madre cancerosas y de otras células cancerosas, pero no de las células madre formadoras de sangre normales ni de las células sanguíneas. Las células madre cancerosas producen regularmente una "capa de invisibilidad" en la superficie celular llamada CD47, una señal de "no me comas" para las células del sistema inmunológico nativo. El anticuerpo anti-CD47 contrarresta el manto, permitiendo que el sistema inmunológico natural del paciente, que se alimenta de células, llamadas macrófagos, elimine las células madre cancerosas. Como se discutió en nuestro informe de dos años, optimizamos nuestro anticuerpo anti-CD47 para que parezca una proteína humana normal que el sistema inmunológico del paciente no eliminará porque parece "extraña". En este tercer año de la subvención, iniciamos el desarrollo preclínico de este anticuerpo humanizado y le asignamos al anticuerpo el nombre de desarrollo de Hu5F9. Nuestros principales logros en el tercer año de nuestra subvención son los siguientes: (i) Además de las neoplasias malignas hematológicas que hemos estudiado en años anteriores, ahora hemos demostrado que Hu5F9 es eficaz para inhibir el crecimiento y la diseminación por todo el cuerpo [metástasis]. de un gran panel de tumores sólidos humanos, incluyendo mama, vejiga, colon, ovario, glioblastoma [un cáncer cerebral muy agresivo], leiomiosarcoma, carcinoma de células escamosas de cabeza y cuello y mieloma múltiple. (ii) Hemos realizado estudios exhaustivos para optimizar la producción y purificación de Hu5F9 según estándares compatibles con su uso en humanos, incluido el hecho de que sea estéril y esté libre de virus, microorganismos y productos bacterianos contaminantes. Comenzaremos la fabricación de Hu5F en condiciones estériles altamente reguladas para producir lo que se conoce como material GMP, adecuado para su uso en humanos. (iii) Otro paso para demostrar que Hu5F9 es seguro para administrar a humanos es administrarlo a animales de experimentación y observar sus efectos. Hemos demostrado que Hu5F9 es seguro y bien tolerado cuando se administra a animales de experimentación. En particular, no se detectan anomalías importantes cuando los niveles sanguíneos del fármaco se mantienen en el rango potencialmente terapéutico durante un período prolongado. (iv) Hemos iniciado conversaciones con la FDA sobre la preparación de nuestro programa para iniciar ensayos clínicos, que anticipamos comenzar en el primer trimestre de 2014. Para prepararnos para estos ensayos, hemos establecido una colaboración entre el Stanford Cancer Institute y la Universidad de Oxford en el Reino Unido, actualmente nuestros socios en este programa financiado por CIRM. Hasta donde sabemos, CD47 es el primer objetivo común en todos los cánceres humanos, uno que tiene una función conocida que permite que los cánceres crezcan y se propaguen, y uno al que hemos apuntado con éxito para la terapia contra el cáncer. Nuestros estudios muestran que Hu5F9 es un candidato terapéutico de primera clase que ofrece al tratamiento del cáncer un mecanismo totalmente nuevo que permite al sistema inmunológico del paciente eliminar las células madre cancerosas y sus metástasis.

Los tumores hematológicos y muchos tumores sólidos son impulsados ​​por un subconjunto de células llamadas células madre cancerosas. Estas células madre cancerosas deben eliminarse para lograr curas; sin embargo, se ha descubierto que son resistentes a los tratamientos estándar contra el cáncer de quimioterapia y radioterapia. Por lo tanto, se necesitan nuevos enfoques terapéuticos para atacar estas células madre anormales. Anteriormente, descubrimos que las células madre cancerosas han desarrollado una forma inteligente de esconderse del sistema inmunológico del paciente. Muestran una proteína llamada CD47 en su superficie que le indica al sistema inmunológico “no me comas”, impidiendo así su eliminación. Hemos desarrollado un anticuerpo monoclonal (anticuerpo anti-CD47) que bloquea esta señal, lo que conduce a la eliminación de estas células madre cancerosas, pero no de la mayoría de las células normales, por parte del sistema inmunológico natural. En nuestros estudios preclínicos, demostramos que los anticuerpos anti-CD47 eliminan las células cancerosas y las células madre cancerosas de muchos tipos diferentes de cáncer humano, incluidos: leucemia, cáncer de mama, cáncer de colon, cáncer de próstata, cáncer de ovario y otros. Además, los anticuerpos anti-CD47 son eficaces para prevenir e incluso eliminar metástasis en modelos animales. Estos resultados indican que los anticuerpos anti-CD47 tienen un gran potencial para el tratamiento del cáncer humano. Para convertir este enfoque en una terapia clínica, primero optimizamos nuestro anticuerpo anti-CD47 para que parezca una proteína humana normal que el sistema inmunológico del paciente no rechazará. Durante el transcurso de este proyecto de subvención, hemos llevado a cabo el desarrollo preclínico de este anticuerpo humanizado, denominado Hu5F9-G4. (1) Hu5F9-G4 se ha fabricado de acuerdo con las Buenas Prácticas de Fabricación (GMP) según lo exige la Administración de Alimentos y Medicamentos de los Estados Unidos (FDA) para su administración a humanos. El medicamento fue fabricado y probado para que esté libre de contaminantes y ahora está listo para uso clínico. (2) Hu5F9-G4 se ha sometido a pruebas exhaustivas para investigar posibles efectos tóxicos en humanos. Según las directrices reglamentarias de la FDA, Hu5F9-G4 se probó en animales de experimentación donde se administró en varias dosis crecientes. En todos los estudios, Hu5F9-G4 fue bien tolerado y no provocó efectos secundarios graves. (3) Hemos desarrollado un primer protocolo de ensayo clínico de fase 1 en humanos para la investigación de Hu5F9-G4 en pacientes con tumores sólidos. Además, hemos preparado toda la documentación necesaria y los planes de operaciones clínicas necesarios para ejecutar este ensayo clínico. (4) Hemos presentado la información necesaria sobre la actividad anticancerígena, la fabricación, la seguridad y los planes de ensayos clínicos a la FDA en una solicitud de Nuevo medicamento en investigación (IND). Esta solicitud fue aprobada por la FDA para el ensayo clínico en pacientes con tumores sólidos. (5) Continuamos desarrollando planes de ensayos clínicos paralelos para un estudio de fase 1 en pacientes con leucemia mieloide aguda (AML) y anticipamos presentar nuestra presentación regulatoria en 2015. En resumen, nuestros estudios muestran que Hu5F9-G4 es un candidato terapéutico de primera clase que ofrece tratamiento contra el cáncer a través de un mecanismo totalmente nuevo que permite al sistema inmunológico del paciente eliminar las células madre del cáncer y prevenir sus metástasis.

Los tumores hematológicos y muchos tumores sólidos son impulsados ​​por un subconjunto de células llamadas células madre cancerosas. Estas células madre cancerosas deben eliminarse para lograr curas; sin embargo, se ha descubierto que son resistentes a los tratamientos estándar contra el cáncer de quimioterapia y radioterapia. Por lo tanto, se necesitan nuevos enfoques terapéuticos para atacar estas células madre anormales. Anteriormente, descubrimos que las células madre cancerosas han desarrollado una forma inteligente de esconderse del sistema inmunológico del paciente. Muestran una proteína llamada CD47 en su superficie que le indica al sistema inmunológico “no me comas”, impidiendo así su eliminación. Hemos desarrollado un anticuerpo monoclonal (anticuerpo anti-CD47) que bloquea esta señal, lo que conduce a la eliminación de estas células madre cancerosas, pero no de la mayoría de las células normales, por parte del sistema inmunológico natural. En nuestros estudios preclínicos, demostramos que los anticuerpos anti-CD47 eliminan las células cancerosas y las células madre cancerosas de muchos tipos diferentes de cáncer humano, incluidos: leucemia, cáncer de mama, cáncer de colon, cáncer de próstata, cáncer de ovario y otros. Además, los anticuerpos anti-CD47 son eficaces para prevenir e incluso eliminar metástasis en modelos animales. Estos resultados indican que los anticuerpos anti-CD47 tienen un gran potencial para el tratamiento del cáncer humano. Para convertir este enfoque en una terapia clínica, primero optimizamos nuestro anticuerpo anti-CD47 para que parezca una proteína humana normal que el sistema inmunológico del paciente no rechazará. Durante el transcurso de este proyecto de subvención, hemos llevado a cabo el desarrollo preclínico de este anticuerpo humanizado, denominado Hu5F9-G4. (1) Hu5F9-G4 se ha fabricado de acuerdo con las Buenas Prácticas de Fabricación (GMP) según lo exige la Administración de Alimentos y Medicamentos de los Estados Unidos (FDA) para su administración a humanos. El medicamento fue fabricado y probado para que esté libre de contaminantes y ahora está listo para uso clínico. (2) Hu5F9-G4 se ha sometido a pruebas exhaustivas para investigar posibles efectos tóxicos en humanos. Según las directrices reglamentarias de la FDA, Hu5F9-G4 se probó en animales de experimentación donde se administró en varias dosis crecientes. En todos los estudios, Hu5F9-G4 fue bien tolerado y no provocó efectos secundarios graves. (3) Nuestros estudios de estabilidad han demostrado que el Hu5F9-G4 refrigerado tiene una vida útil de al menos 24 meses y probablemente más. Esta es una excelente vida de almacenamiento para cualquier terapéutico. (4) Hemos desarrollado un primer protocolo de ensayo clínico de fase 1 en humanos para la investigación de Hu5F9-G4 en pacientes con tumores sólidos. Además, hemos preparado toda la documentación necesaria y los planes de operaciones clínicas necesarios para ejecutar este ensayo clínico. (5) Hemos presentado la información necesaria sobre la actividad anticancerígena, la fabricación, la seguridad y los planes de ensayos clínicos a la FDA en una solicitud de Nuevo medicamento en investigación (IND). Esta solicitud fue aprobada por la FDA para el ensayo clínico en pacientes con tumores sólidos. (6) Continuamos desarrollando planes de ensayos clínicos paralelos para un estudio de fase 1 en pacientes con leucemia mieloide aguda (AML) y anticipamos presentar nuestra presentación regulatoria en 2015. En resumen, nuestros estudios muestran que Hu5F9-G4 es el primer candidato terapéutico de su clase que aborda el tratamiento del cáncer a través de un mecanismo totalmente nuevo que permite al sistema inmunológico del paciente eliminar las células madre cancerosas y prevenir sus metástasis. CIRM Grant DR1-01485 nos ha proporcionado los recursos para desarrollar nuestro nuevo anticuerpo hasta el punto de que pueda administrarse de forma segura a pacientes humanos. De hecho, hemos comenzado a administrar este medicamento a pacientes con tumores sólidos avanzados que no han respondido a todos los demás tratamientos.