La inhibición de BCL-2 durante la fabricación de CAR-T mejora la función antitumoral dirigida contra CD19 en estudios celulares y murinos
Antecedentes: intervenir en la regulación de la muerte celular durante la fabricación
Un estudio preclínico informa que tratar las células con venetoclax durante el cultivo ex vivo mejora la función antitumoral de las células T con receptor de antígeno quimérico (CAR-T) dirigidas contra CD19. Los investigadores observaron cambios funcionales en CAR-T fabricadas a partir de células T de personas sanas y de pacientes que habían recibido tratamiento contra el cáncer, y detectaron un retraso del crecimiento tumoral y una mayor supervivencia en ratones con xenoinjertos de leucemia y linfoma. Estos resultados deben distinguirse de los resultados de ensayos clínicos en pacientes tratados mediante este método de fabricación.
El estudio se centró en BCL-2, una proteína que inhibe la muerte celular, y en venetoclax, un fármaco que bloquea su función. Las proteínas de la familia BCL-2 participan en la supervivencia, la señalización y el metabolismo de las células T. Los investigadores estudiaron cómo se adaptan las CAR-T cuando se inhibe BCL-2 durante la fabricación y si esos cambios mejoran su capacidad para atacar tumores.
Hallazgos principales: mayor actividad citotóxica observada sin fármaco
En un experimento representativo de fabricación, los investigadores aislaron y activaron células T, introdujeron el CAR y trataron las células a diario con venetoclax o vehículo durante los días 2–13. El número final de células tendió a disminuir al aumentar la dosis del fármaco, pero la diferencia no fue estadísticamente significativa. Tampoco hubo diferencias significativas en la expresión del CAR, la proporción de células CD4 y CD8 ni la composición de células T de memoria inmediatamente después de la fabricación. Sin embargo, estos resultados por sí solos no permiten establecer la equivalencia del rendimiento en la fabricación comercial.
Las CAR-T del grupo tratado eliminaron células de linfoma OCI-Ly8 y células de leucemia NALM6 con mayor eficacia que los controles tratados con vehículo. En un ensayo representativo de citotoxicidad, las CAR-T y las células tumorales se cocultivaron durante 48 horas en una proporción de 1:5. No se añadió venetoclax al medio de cultivo, lo que permitió distinguir el resultado de cualquier efecto directo del fármaco sobre las células tumorales. Las CAR-T no eliminaron las células diana de las que se había eliminado CD19, lo que respalda la especificidad antigénica.
Tras la estimulación con células tumorales, el grupo tratado mostró una mayor expresión de proteínas citotóxicas y citocinas, mientras que disminuyeron los marcadores asociados con la muerte celular y el agotamiento. La expresión de una variante de BCL-2 resistente a la unión de venetoclax redujo la mejora funcional, lo que respalda la dependencia de la diana. Aumentó la fosforilación de las proteínas de señalización STAT5 y AKT; la inhibición de cada una redujo la actividad citotóxica potenciada del grupo tratado. Sin embargo, no se han esclarecido todas las conexiones moleculares entre la inhibición de BCL-2 y estos cambios de señalización.
Las mediciones metabólicas mostraron aumentos en la tasa basal de consumo de oxígeno, la respiración máxima y la capacidad respiratoria de reserva, parámetros relacionados con la fosforilación oxidativa (OXPHOS). No hubo diferencias en la glucólisis basal, mientras que aumentaron la capacidad glucolítica y la reserva glucolítica. Por tanto, los cambios observados deben interpretarse como una modificación de la capacidad de respuesta metabólica, y no como una reducción del consumo de energía.
Significado y perspectivas: potencial en células de pacientes y límites de duración del efecto
En dos modelos de xenoinjerto con CAR-T de personas sanas, el grupo tratado mostró un crecimiento tumoral más lento y una mayor supervivencia de los ratones. Las CAR-T fabricadas con células de pacientes que habían recibido tratamiento contra el cáncer también mostraron una mayor actividad citotóxica in vitro y una mayor eficacia en experimentos con ratones. La mejora observada en muestras con distintas composiciones celulares iniciales y estados de agotamiento aporta una base para futuras investigaciones sobre fabricación.
Sin embargo, los investigadores señalaron que la mejora de la función de las CAR-T in vivo y el efecto de eliminación tumoral no parecían mantenerse a largo plazo. Las limitaciones de los modelos con ratones inmunodeficientes también impiden extrapolar estos resultados a una mejora de la remisión a largo plazo o de las tasas de curación en pacientes. Se necesitan más estudios clínicos y evaluaciones de la duración del efecto para determinar si el tratamiento farmacológico durante la fabricación se traduce en mejores resultados para los pacientes y cuánto tiempo se mantiene la mejora.
La información presentada se basa en el texto completo de acceso abierto proporcionado del artículo publicado en Signal Transduction and Targeted Therapy.
Targeting the BCL-2 family of proteins, key regulators of cellular apoptosis, with BH3-mimetics has been a major therapeutic goal to overcome cancer cell death resistance. However, beyond their canonical roles in apoptosis, BCL-2 proteins also play vital roles in cellular metabolism, signaling, and, increasingly, immune cell regulation. T cells in particular depend heavily on BCL-2 family proteins during ontogeny and maintenance, yet the broader consequences of pharmacologically inhibiting anti-apoptotic BCL-2 proteins in T cells remain underexplored. Our group has previously demonstrated that BCL-2 inhibition with the BH3-mimetic venetoclax induces gene expression and plasticity changes in murine T cells. Building upon this, we here investigate whether venetoclax-driven T cell reprogramming can be leveraged to enhance adoptive cell therapies, specifically using chimeric antigen receptor (CAR) T cells targeting CD19 as a model system. Our findings reveal that venetoclax treatment during ex vivo expansion of CART cells, prepared from T cells from healthy donors or chemotherapeutically pretreated patients, potently augments antitumor efficacy in a BCL-2-dependent manner. Transcriptomic and functional analyses demonstrate that venetoclax reprograms CART cells by regulating signaling pathways (e.g., IL-2/STAT5 and PI3K/AKT) and metabolic programs (e.g., OXPHOS and glycolysis), yielding CART cells with superior fitness and effector functionalities. These results highlight a novel therapeutic approach using anti-apoptotic drugging to enhance the performance of adoptive T cell therapies and support further examination of venetoclax and other BH3-mimetics as immune modulators.
Estos resultados apuntan a la posibilidad de mejorar la función celular ajustando el entorno de expansión ex vivo de las CAR-T dirigidas contra CD19. Un escenario práctico durante el desarrollo del proceso de fabricación sería dividir una misma muestra inicial entre un grupo tratado con el fármaco y un grupo de control, y comparar el rendimiento celular, la actividad citotóxica específica frente al antígeno y el mantenimiento de la función tras estimulaciones repetidas. También se observaron mejoras en células de pacientes que habían recibido tratamiento contra el cáncer, lo que aporta una base para evaluaciones posteriores; los resultados de las muestras estudiadas no pueden generalizarse a todos los pacientes. Aún deben validarse la duración del efecto in vivo y la seguridad y eficacia en pacientes. Los resultados de la etapa ex vivo de fabricación no deben interpretarse como una recomendación de administrar venetoclax junto con la terapia CAR-T en pacientes.