Per terapia cellulare si intende l’utilizzo di cellule come strumento terapeutico, cioè come se fossero un farmaco. Il primo esempio di terapia cellulare è stato il trapianto di midollo osseo allogenico, cioè da donatore, nel quale i linfociti del donatore riconoscono ed uccidono la leucemia del Paziente portando alla guarigione definitiva in una proporzione importante dei casi.
Le terapie con cellule CAR-T sono un tipo di terapia cellulare avanzata, si definiscono così perché le cellule vengono modificate nel loro DNA prima di essere utilizzate.
Come funzionano?
Per chiarezza cerchiamo di suddividere il processo in almeno 4 fasi:
- Il Paziente viene ricoverato nel programma di terapie cellulari avanzate, diretto dalla dr.ssa Francesca Bonifazi e, con una procedura detta aferesi (ovvero da una vena del braccio come quando si donano le piastrine o il sangue) gli si prelevano le cellule;
- tali cellule vengono trasportate in un laboratorio specializzato dove vengono modificate geneticamente, armandole contro il tumore tramite la modifica del DNA;
- Queste cellule modificate ed espanse in laboratorio vengono conservate in azoto liquido;
- Il Paziente viene sottoposto ad una chemioterapia linfodepletante e successivamente all’infusione di queste cellule modificate con “super poteri” che si espandono ed uccidono il tumore.
Nel compiere questa azione le cellule CAR-T scatenano una risposta immunitaria che può manifestarsi anche con complicanze importanti, due tra tutte sono:
- la sindrome da rilascio citochinico (CRS, cytokine release syndrome)
- la neurotossicità (ICANS, immunoeffector cells associated neurotoxicity syndrome).
La terapia con cellule CAR-T oggi trova indicazione in Pazienti con alcuni tipi di linfomi, leucemia acuta linfoblastica e mieloma multiplo che abbiano fallito precedenti linee di terapia. In un futuro non troppo lontano saranno candidabili anche Pazienti con altri tipi di tumori ematologici e non ematologici.
Non solo, anche le cellule utilizzate per essere modificate geneticamente contro il tumore, che oggi sono prevalentemente i linfociti T, potranno essere diverse: ad esempio linfociti natural killer (NK), linfociti CIK (cytokine induced killer), linfociti di un donatore o da cordone ombelicale.
Ad oggi, all’Istituto Seràgnoli abbiamo infuso cellule CAR-T a più di cento Pazienti con linfoma o mieloma all’interno di un percorso trasversale a tutta l’Ematologia e con il coinvolgimento di molti specialisti (neurologi, intensivisti, neurorianimatori, infettivologi, radiologi, medici nucleari farmacisti, anatomo patologi).
Accanto all’Assistenza specializzata per i Pazienti infusi si realizza, grazie anche al supporto di AIL Bologna ODV, uno studio accurato in laboratorio delle loro caratteristiche biologiche, studiando nel sangue:
- l’espansione delle cellule CAR-T dopo infusione (tracking) tramite citofluorimetria a flusso che analizza la superficie delle cellule e tramite una indagine molecolare con uno strumento che si chiama “digital droplet PCR “che analizza la presenza del DNA del CAR-T nel sangue del Paziente;
- la presenza e la caratterizzazione di piccole strutture subcellulari, chiamate vescicole extracellulari, che sono fondamentali per la comunicazione tra le cellule;
- il cambiamento dell’espressione dei geni implicati nella risposta immunitaria dopo infusione con cellule CAR-T;
- la presenza di sostanze che mediano la comunicazione cellulare, il danno e la risposta immunitaria.
Questi quattro pilastri di Ricerca biologica indagano l’interazione di questi farmaci cellulari viventi (living drugs), che sono le cellule CAR-T, con il singolo individuo e il suo sistema immunitario, per comprendere i meccanismi di successo e fallimento della terapia nonché la predizione di eventuali complicanze. Questo tipo di studio mette in contatto molto stretto gli aspetti clinici con quelli di laboratorio e viceversa, in un mutuo supporto assistenziale e di Ricerca.
Il progetto biologico, iniziato da poco più di un anno, e sostenuto anche da AIL Bologna ODV, si svolge presso la piattaforma di Ricerca di immunobiologia dei trapianti e delle terapie cellulari (IBT) diretta dalla dr.ssa Francesca Bonifazi. Il progetto ha coinvolto Pazienti affetti da linfoma in collaborazione con il Prof. Pier Luigi Zinzani e la sua equipe e ha portato alla dimostrazione di una correlazione tra un particolare tipo di cellule del sistema immunitario del Paziente -cellule mieloidi soppressorie ad abito senescente- e una delle complicanze più temibili dopo infusione di cellule CAR-T ovvero la neurotossicità associata a queste terapie (ICANS). L’ICANS può manifestarsi come confusione mentale, tremore, cefalea, disturbo della parola e del movimento fino alla crisi epilettica e al coma. Fortunatamente è una complicanza rara ma che richiede un approccio multispecialistico.
L’associazione dell’ICANS con dati clinici e di laboratorio che abbiamo pubblicato, se sarà confermata anche da altri gruppi, potrà portare ad un approccio di profilassi o terapia precoce di tale complicanza proprio in quei Pazienti che abbiano un tale profilo. Questo tipo di Ricerca biologica pone le basi per capire il meccanismo di azione delle cellule CAR-T e di studiarne il comportamento nei Pazienti dopo infusione, per cercare di migliorarne i risultati e minimizzare i rischi.
Inoltre questo approccio è funzionale anche alla generazione di un expertise nel campo dei prodotti di terapia cellulare avanzata (ATMP) che sarà di grande utilità per la messa in opera di un laboratorio per la produzione in loco di cellule CAR-T. Infatti la modifica del DNA delle cellule CAR-T, che è una tecnica consolidata, deve essere eseguita in modo “sicuro”, secondo standard di qualità altissimi, in strutture che si chiamano “cell factories” letteralmente fabbriche di cellule, anche nominate officine di fabbricazione di prodotti di terapia cellulare avanzata o ATMP. I costi sono molto alti, basti pensare che i CAR-T attualmente in uso costano circa 300 mila euro per Paziente.
Il Policlinico Sant’Orsola si è candidato a realizzare una di queste fabbriche nel progetto CAR-T ITALIA lanciato dal Ministero della Salute in collaborazione con AIFA che prevede l’Istituzione di sei cell factories di medie dimensioni nel territorio italiano, per poter produrre localmente CAR-T. La struttura, in caso di attribuzione positiva da parte del Ministero, sarà localizzata nella nuova Ematologia, che è in fase di costruzione nel padiglione a fianco all’attuale, grazie alla generosità della Fondazione Isabella Seràgnoli, in accordo con Università di Bologna, Regione e IRCCS AOU di Bologna.
Il supporto di AIL Bologna ODV a questo progetto è a 360 gradi: dal sostegno della Ricerca biologica alle terapie con cellule CAR-T all’accoglienza di Pazienti che vengono sottoposti a tali terapie e che devono rimanere nelle vicinanze per almeno un mese.
