Corrección genética de células madre hematopoyéticas autólogas en SCID con deficiencia de Artemisa

Los niños que nacen con la enfermedad de inmunodeficiencia combinada grave (SCID, por sus siglas en inglés) no pueden combatir infecciones comunes y, a menudo, mueren dentro de los primeros 6 meses de vida. La forma más grave de SCID es el resultado de una deficiencia hereditaria de una sustancia química esencial en el cuerpo llamada Artemisa (SCID-A), sin la cual las células T y B no pueden desarrollarse. Artemisa es un componente esencial de un proceso que repara el ADN (las instrucciones en las células que nos hacen quienes somos) cuando se daña o se corta durante las actividades metabólicas normales. Debido a esto, los niños con SCID-A también son más sensibles a los medicamentos quimioterapéuticos típicos utilizados para el trasplante de células madre de médula ósea (TMO). Por estas razones, si las propias células madre sanguíneas del paciente pudieran corregirse insertando un gen Artemisa humano normal en su ADN y estas células regresaran a la médula ósea del paciente para crecer y restaurar la función normal de los linfocitos T y B, muchas, si no todas, Se eliminarían los problemas asociados con el BMT. Para demostrar que el vector viral que hemos construido para uso clínico el año pasado, que contiene el gen humano de Artemisa, puede insertar eficazmente el gen de Artemisa en células humanas y de ratón, estamos utilizando una variedad de ensayos. Hemos demostrado que la proteína Artemisa es producida por el gen cuando las células de la piel deficientes en Artemisa se "infectan" con este vector viral y que estas células que antes eran susceptibles a la radiación ahora son similares a las células normales. También hemos establecido que las células madre humanas normales pueden transducirse (o "infectarse") con un vector de control (no Artemis) y aún madurar hasta convertirse en células T humanas (en ratones) y cuando se cultivan fuera del cuerpo en un "alimentador" especial. Capa de células que apoyan la maduración de las células madre en células B. Planeamos repetir estos experimentos con nuestro vector viral de "grado clínico" utilizando células madre humanas y de ratón normales y deficientes en Artemisa. También estamos estudiando formas de abrir "espacio" en la médula ósea para permitir que un gran número de células madre de donantes vivan y crezcan. Para un trasplante de médula ósea típico, esto se realiza pretratando al paciente (receptor) con altas dosis de quimioterapia que destruyen las células madre del propio paciente y permiten que las células madre del donante permanezcan y crezcan en la médula ósea. Dado que los pacientes (y los ratones) con deficiencia de Artemisa no pueden tolerar estas altas dosis de quimioterapia, estamos estudiando enfoques que no requieran este tratamiento previo. En experimentos iniciales, hemos demostrado que un fármaco llamado anti-ckit (ACK2), que ataca las células madre de la médula ósea en ratones con inmunodeficiencia grave, también funciona en ratones con deficiencia de Artemisa y, tras el trasplante de células madre de ratón normales altamente purificadas, los ratones tratados con ACK2 comienzan a generar linfocitos T y B del donante que están ausentes en la deficiencia de Artemis tan pronto como 4 semanas después del trasplante. El ACK2 no es un fármaco de quimioterapia y no tiene otra toxicidad que su efecto sobre las células de la médula ósea. Ahora que tenemos el vector viral clínicamente comparable, estamos planeando experimentos con células madre de donantes deficientes en Artemisa que serán tratadas con el vector para que ya no sean deficientes en Artemisa. Con el tratamiento previo con ACK2, esperamos que estas células crezcan en la médula ósea de ratones con deficiencia de Artemisa y restablezcan la función inmune normal. Existe una preparación de ACK2 que puede usarse en humanos, pero esto requerirá más estudios. Por lo tanto, planeamos en el próximo año evaluar otros tres posibles agentes que actualmente están disponibles para su uso en humanos y que también pueden ser efectivos para abrir "espacio" en la médula y permitir que las células madre de la médula ósea tratadas con el vector viral crezcan y maduren.

Los niños que nacen con la enfermedad de inmunodeficiencia combinada grave (SCID, por sus siglas en inglés) no pueden combatir infecciones comunes y, a menudo, mueren dentro de los primeros 6 meses de vida. La forma más grave de SCID es el resultado de una deficiencia hereditaria de una sustancia química esencial en el cuerpo llamada Artemisa (SCID-A), sin la cual las células T y B no pueden desarrollarse. Artemisa es un componente esencial de un proceso que repara el ADN (las instrucciones en las células que nos hacen quienes somos) cuando se daña o se corta durante las actividades metabólicas normales. Debido a esto, los niños con SCID-A también son más sensibles a los medicamentos quimioterapéuticos típicos utilizados para el trasplante de células madre de médula ósea (TMO). Por estas razones, si las propias células madre sanguíneas del paciente pudieran corregirse insertando un gen Artemisa humano normal en su ADN y estas células regresaran a la médula ósea del paciente para crecer y restaurar la función normal de los linfocitos T y B, muchas, si no todas, Se eliminarían los problemas asociados con el BMT. Ahora hemos demostrado que el vector viral que hemos construido para uso clínico, que contiene el gen humano de Artemisa, puede insertar eficazmente el gen de Artemisa en células humanas y de ratón. Hemos demostrado que la proteína Artemisa es producida por el gen cuando las células de la piel deficientes en Artemisa se "infectan" con este vector viral y que estas células que antes eran susceptibles a la radiación ahora son similares a las células normales. También hemos establecido que nuestro vector Artemis puede corregir células madre humanas y de ratón deficientes en Artemis. También estamos estudiando formas de abrir "espacio" en la médula ósea para permitir que un gran número de células madre de donantes vivan y crezcan. Para un trasplante de médula ósea típico, esto se realiza pretratando al paciente (receptor) con altas dosis de quimioterapia que destruyen las células madre del propio paciente y permiten que las células madre del donante permanezcan y crezcan en la médula ósea. Dado que los pacientes (y los ratones) con deficiencia de Artemisa no pueden tolerar estas altas dosis de quimioterapia, estamos estudiando enfoques que no requieran este tratamiento previo. Hemos demostrado que un fármaco llamado anti-ckit (ACK2) que ataca las células madre de la médula ósea en ratones con inmunodeficiencia grave, también funciona en ratones con deficiencia de Artemisa y, tras el trasplante de células madre de ratón normales altamente purificadas, los ratones tratados con ACK2 comienzan a generar Linfocitos T y B del donante que están ausentes en la deficiencia de Artemis tan pronto como 4 semanas después del trasplante. El ACK2 no es un fármaco de quimioterapia y no tiene otra toxicidad que su efecto sobre las células de la médula ósea. También hemos comenzado a evaluar dosis muy bajas de quimioterapia para identificar la dosis mínima que seguirá siendo eficaz para restaurar la función inmune en nuestros ratones SCID. El próximo año, planeamos evaluar otros tres posibles agentes que actualmente están disponibles para su uso en humanos y que también pueden ser efectivos para abrir "espacio" en la médula y permitir que las células madre de la médula ósea tratadas con vectores virales crezcan y maduren. . Por último, planeamos evaluar los posibles efectos nocivos que nuestro vector podría causar y hemos iniciado conversaciones con la FDA para planificar un ensayo clínico en humanos con deficiencia de Artemis.

Los niños que nacen con la enfermedad de inmunodeficiencia combinada grave (SCID, por sus siglas en inglés) no pueden combatir infecciones comunes y, a menudo, mueren dentro de los primeros 6 meses de vida. La forma más grave de SCID es el resultado de una deficiencia hereditaria de una sustancia química esencial en el cuerpo llamada Artemisa (ART-SCID) sin la cual las células T y B no pueden desarrollarse. Artemisa es un componente esencial de un proceso que repara el ADN (las instrucciones en las células que nos hacen quienes somos) cuando se daña o se corta durante las actividades metabólicas normales. Debido a esto, los niños con ART-SCID también son más sensibles a los medicamentos quimioterapéuticos típicos utilizados para el trasplante de células madre de médula ósea (TMO). Por estas razones, si las propias células madre sanguíneas del paciente pudieran corregirse insertando un gen Artemisa humano normal en su ADN y estas células regresaran a la médula ósea del paciente para crecer y restaurar la función normal de los linfocitos T y B, muchas, si no todas, Se eliminarían los problemas asociados con el BMT. Ahora hemos demostrado que el vector viral que hemos construido para uso clínico, que contiene el gen humano de Artemisa, puede insertar eficazmente el gen de Artemisa en células humanas y de ratón. Hemos demostrado que la proteína Artemisa es producida por el gen cuando las células de la piel con deficiencia de Artemisa se "infectan" con este vector viral y que estas células que antes eran susceptibles a la radiación ahora son similares a las células normales. También hemos establecido que nuestra Artemisa El vector puede corregir células madre humanas y de ratón deficientes en Artemisa. También estamos estudiando formas de abrir "espacio" en la médula ósea para permitir que un gran número de células madre de donantes vivan y crezcan. Para un trasplante de médula ósea típico, esto se realiza pretratando al paciente (receptor) con altas dosis de quimioterapia que destruyen las células madre del propio paciente y permiten que las células madre del donante permanezcan y crezcan en la médula ósea. Los pacientes (y los ratones) con deficiencia de Artemisa no pueden tolerar estas altas dosis de quimioterapia. Hemos demostrado que se pueden usar dosis muy bajas de esta quimioterapia en ratones ART-SCID para restaurar la función inmune y que estas dosis son ineficaces en ratones normales, lo que indica que las células de la médula ósea ART-SCID son más sensibles que las células normales a la quimioterapia. También hemos evaluado los posibles efectos nocivos que demasiada proteína Artemisa podría tener en las células madre de la médula ósea y hemos identificado la dosis óptima del vector Artemisa que minimiza la toxicidad. Hemos demostrado que este vector no parece alterar genes normales cuando se inserta en células normales. Finalmente, hemos desarrollado un protocolo clínico para evaluar el vector en un primer ensayo clínico en humanos y nos hemos reunido con la FDA para discutir qué debemos hacer para solicitar un IND para este ensayo clínico. El próximo año planeamos completar estos estudios que habilitan la IND.

Hemos cumplido casi todos los hitos y objetivos de este proyecto. Hemos documentado la eficacia del vector Artemis en células madre de médula ósea deficientes en Artemis al demostrar que son capaces de madurar hasta convertirse en células T y B. También hemos identificado las condiciones óptimas para corregir el defecto de Artemisa en estas células. Finalmente, hemos demostrado la seguridad del vector y hemos demostrado que podemos corregir el defecto en ratones con deficiencia de Artemisa.