To laboratorium w pudełku może sprawić, że terapia genowa będzie mniej elitarna

Jennifer Adair przeprowadziła swój pierwszy eksperyment terapii genowej kilka lat temu. Leczenie raka polegało na pobraniu krwi od pacjenta, a następnie dodaniu do tych komórek nowej nici DNA – genu – który chroniłby je przed silną chemioterapią. Zmienione komórki zostały następnie ponownie wprowadzone do ich żył.

Badanie z udziałem 11 pacjentów okazało się dość udane. Ale Adair, który prowadzi laboratorium terapii genowej w Fred Hutchinson Cancer Research Center w Seattle, mówi, że trzem bezsennym naukowcom zajęło około 96 godzin, aby przetworzyć komórki jednej osoby w czystym pokoju o wartości wielu milionów dolarów. Powiedziałem: „Wow, naprawdę musimy to uprościć” — wspomina Adair.

Terapia genowa szybko przechodzi od eksperymentu do rzeczywistości medycznej. Jednak ze względu na obiecujące możliwości leczenia raka i rzadkich chorób naukowcy obawiają się, że technologia jest tak złożona, że ​​pacjenci nie odniosą korzyści tak szybko, jak powinni, ze względu na brak wyszkolonych techników i odpowiednich obiektów. W przypadku najskuteczniejszych terapii genowych, wymagających modyfikacji komórek krwi poza ciałem, procedury są oferowane tylko przez kilkanaście ośrodków badawczych, wszystkie w dużych miastach, takich jak Nowy Jork, Seattle, Mediolan i Paryż.

Już teraz pojawiają się wąskie gardła i dylematy etyczne, ponieważ niektórzy pacjenci mogą sobie na to pozwolić, kupując bilety lotnicze i podróżując po całym świecie w poszukiwaniu leków, podczas gdy zdecydowana większość ludzi nie ma możliwości skorzystania z tych zabiegów.

Zaledwie w zeszłym tygodniu francuscy naukowcy współpracujący z amerykańską firmą biotechnologiczną BlueBird Bio opisali, w jaki sposób: zastąpił gen, który powoduje niedokrwistość sierpowatą u chłopca w paryskim szpitalu. Był to kolejny sukces techniczny. Nikt jednak nie pytał, jak trafi do tych, którzy tego potrzebują. Większość przypadków anemii sierpowatej — około 57 procent z 300 000 nowych przypadków każdego roku — ma miejsce w Nigerii, Demokratycznej Republice Konga lub Indiach.

W październiku Adair zademonstrowała nową technologię, która, jej zdaniem, może zdemokratyzować dostęp do terapii genowej. Ulepszając urządzenie do przetwarzania komórek sprzedawane przez niemieckiego producenta instrumentów Miltenyi, w większości zautomatyzowała proces przygotowania komórek krwi za pomocą terapii genowej na HIV, którą testuje również jej ośrodek. Komórki kapiące z jednego końca wyszły na drugi 30 godzin później, przy niewielkim przeoczeniu. Dodała nawet koła. Adair nazywa terapię genową mobilnego laboratorium w pudełku.

Adair uważa, że ​​kluczowym zadaniem mobilnego laboratorium terapii genowej jest rozszerzenie badań eksperymentalnych na kraje rozwijające się, w tym na Afrykę, gdzie występuje większość przypadków HIV. Chcieliśmy pokazać, że możemy sprawić, by próba była mobilna, ponieważ oszukujemy się, że leczenie kogoś w Seattle będzie wiązało się z takim samym ryzykiem i skutkami jak w RPA – mówi.

Lek na raka

W zwiększeniu zainteresowania przenośnymi urządzeniami do terapii genowej pomaga nowa forma terapii przeciwnowotworowej, znana jako CAR-T, która przeprogramowuje DNA strażników układu odpornościowego zwanych limfocytami T, aby atakowały nowotwory. Rosnąca paczka firm biotechnologicznych zebrała miliardy dolarów na przetestowanie tych terapii, które wymagają również pobrania krwi od osoby i wykonania dodawania genów w specjalistycznym ośrodku.

Prawdopodobnie jedna z pierwszych terapii CAR-T, która trafi na rynek, będzie pochodzić z firmy Novartis. Szwajcarski gigant narkotykowy w zeszłym roku zakończył globalny test dzieci z białaczką, w którym 82 procent dzieci widziało, jak wyparowały guzy, a wiele z nich pozostało wolnych od raka.

Novartis będzie ubiegał się o pozwolenie na sprzedaż leczenia w tym roku, ale firma nie jest zbyt zadowolona z tego, jak jest wykonywana terapia. W ramach swoich badań firma Novartis twierdzi, że przy pomocy Cryoport, firmy specjalizującej się w wysyłce zamrożonych komórek, wysyłała komórki pacjentów w tę i z powrotem do należącej do niej fabryki przetwarzania komórek w Morris Plains w stanie New Jersey. Jest logistycznie złożona, pracochłonna, droga i potencjalnie nieprzewidywalna, ponieważ komórki nie są takie same. Co więcej, Novartis nie jest pewien, ilu pacjentów faktycznie będzie w stanie wyleczyć.

Liczba pacjentów, których możemy leczyć, jest ograniczona, biorąc pod uwagę uciążliwy łańcuch dostaw, z jakim mamy do czynienia, mówi Philip Gotwals, szef badawczej immunoonkologii w firmie Novartis. Jeśli nie zrobimy nic, aby zautomatyzować proces, musiałbyś [zbudować więcej] tych dużych fabryk, a nie wiem, czy branża by to zrobiła.

Mniej elitarny

Miltenyi, niemiecki producent urządzeń, twierdzi, że jego przyrząd o nazwie Prodigy może już w dużej mierze zautomatyzować produkcję CAR-T i jest obecnie testowany przez kilka firm. Instrument, który waży około 150 funtów, wygląda trochę jak maszyna z fabryki Willy'ego Wonki, z jasnymi pastelowymi skrzynkami, zgrabnie umieszczonymi tarczami i skręconymi jednorazowymi rurkami pokrywającymi jego powierzchnię. Zamiast gorącej czekolady, komórki pacjenta poruszają się przez rurki, mieszając się z chemikaliami, które je stymulują, a ostatecznie z ładunkiem wirusów przenoszących DNA wykorzystywanych do zmiany ich kodu genetycznego.

Instrument kosztuje około 150 000 USD, a zestaw materiałów eksploatacyjnych do przetwarzania komórek jednego pacjenta kosztuje kolejne 12 000 USD. Katharina Winnemöller, kierownik ds. marketingu z siedzibą w Niemczech, mówi, że w nadchodzących miesiącach lekarze w Londynie będą używać tego pudełka do leczenia pacjentów z rakiem za pomocą komórek CAR-T. Chcemy, aby terapia komórkowa była mniej elitarna niż obecnie. Nie sądzę, aby każdy wiejski szpital był w stanie to zrobić, ale nie musi to być tylko dla osób, które są w stanie zapłacić 500 000 dolarów, mówi Winnemöller, powołując się na potencjalną cenę za ten rodzaj leczenia raka. Myślę, że cena musi spaść.

Gotwals firmy Novartis twierdzi, że gadżet Miltenyi to tylko jedno z kilku opracowywanych urządzeń. Latem ubiegłego roku, po przewidywaniu, że leczenie raka CAR-T może wygenerować 10 miliardów dolarów sprzedaży do 2021 roku, General Electric przejął firmę o nazwie Biosafe, która specjalizuje się w obsłudze komórek. Organizacja badawcza Draper pracuje nad urządzeniami mikroprzepływowymi do przygotowania terapii CAR-T, a kalifornijski start-up Berkeley Lights ma nowe sposoby sortowania krwinek, aby skupić się na tych właściwych.

Gotwals spodziewa się, że na początku terapia genowa w pudełku przyda się firmom, które chcą rozszerzyć produkcję, lub ośrodkom akademickim, które chcą zacząć ją oferować. W końcu może się zdarzyć, że gdy u danej osoby zostanie zdiagnozowany rak lub urodzi się niedokrwistość sierpowatokrwinkowa, lekarze w Lagos, Bombaju lub Seattle po prostu przejdą do Internetu i zamówią odpowiedni zestaw do terapii genowej. Aspiracją jest posiadanie urządzenia przy łóżku. Po prostu podłączysz pacjenta i dasz mu wszystko, co ma sens, mówi Gotwals.

ukryć