КАРТОЧКА ПРОЕКТА ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ И ПОИСКОВЫХ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ,
ПОДДЕРЖАННОГО РОССИЙСКИМ НАУЧНЫМ ФОНДОМ
Информация подготовлена на основании данных из Информационно-аналитической системы РНФ, содержательная часть представлена в авторской редакции. Все права принадлежат авторам, использование или перепечатка материалов допустима только с предварительного согласия авторов.
ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
Номер проекта 25-75-32004
НазваниеРазработка инновационной платформы CAR-γδT/iNKT клеточной терапии для лечения аутоиммунных заболеваний
Руководитель Фань Хуэй, PhD (признаваемый в РФ)
Организация финансирования, регион федеральное государственное бюджетное учреждение "Национальный медицинский исследовательский центр эндокринологии" Министерства здравоохранения Российской Федерации , г Москва
Конкурс №114 - Конкурс 2025 года «Проведение фундаментальных научных исследований и поисковых научных исследований под руководством зарубежных ведущих ученых» (имеющие прикладной характер фундаментальные научные исследования и поисковые научные исследования)
Область знания, основной код классификатора 05 - Фундаментальные исследования для медицины; 05-401 - Молекулярная и клеточная медицина
Ключевые слова CAR-клетки, гамма-дельта-T клетки, iNKT-клетки, аутоиммунные заболевания, генная терапия, персонализированная медицина, иммунорегуляция, иммунология, клеточная инженерия, трансдукция, векторные системы, аллогенная терапия, биотехнологии, молекулярная медицина
Код ГРНТИ76.03.55
ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ЗАЯВКИ
Аннотация
Аутоиммунные заболевания представляют значительную социальную и медицинскую проблему, затрагивая до 10% населения. Хроническое течение, мультиорганные поражения (почки, эндокринная система, ЦНС) и высокая частота инвалидизации (25–30% пациентов) определяют колоссальную нагрузку на систему здравоохранения. К числу наиболее тяжелых и резистентных к терапии состояний относятся системная красная волчанка, болезнь Грейвса, аутоиммунный полигландулярный синдром (АПС), аутоиммунный гипопаратиреоз, первичная надпочечниковая недостаточность и аутоиммунный сахарный диабет (СД1). Эти патологии сопряжены с высоким риском осложнений, снижением трудоспособности и качества жизни. Текущие терапевтические подходы (глюкокортикоиды, цитостатики, моноклональные антитела, заместительная терапия) имеют ограниченную эффективность, сопровождаются системной иммуносупрессией, риском инфекций и развитием вторичных злокачественных новообразований. В этой связи разработка таргетных методов, селективно подавляющих аутореактивные иммунные клетки без системного угнетения иммунитета, признана приоритетом современной трансляционной медицины.
Проект направлен на решение приоритетной научно-технологической задачи - создание отечественной платформы CAR-клеточной терапии нового поколения, основанной на генетически модифицированных γδT и iNKT клетках, обладающих свойствами МНС-независимого антигенного распознавания, сниженной аллогенностью, минимизирующей риск реакции «трансплантат против хозяина» и высокой функциональной пластичностью. В рамках проекта будут исследованы два варианта клеточного продукта: CAR-γδT и CAR-iNKT клетки. На доклиническом этапе будет выбран и экспериментально протестирован один из прототипов, обладающий наилучшим сочетанием специфичности, безопасности и технологической реализуемости. Таким образом, будет создан один из двух прототипов клеточного продукта (CAR-γδT или CAR-iNKT), прошедший полный цикл доклинической разработки (до УГТ 6), включая молекулярное проектирование CAR-конструкции, выбор мишеней, трансдукцию клеток, культивирование и доклинические in vivo испытания на моделях аутоиммунных заболеваний.
Научная и технологическая новизна
Основой технологического решения является использование нестандартных Т-клеточных субпопуляций – γδT и iNKT клеток. В отличие от классических αβT-клеток, эти популяции:
- не зависят от МНС при активации, что исключает необходимость подбора по HLA и открывает путь к созданию универсального аллогенного продукта;
- обладают врожденной способностью к антигеннезависимому иммуномониторингу, что обеспечивает более раннее и устойчивое иммунное вмешательство;
- имеют более низкий риск индукции синдрома высвобождения цитокинов и нейротоксичности, благодаря модулирующему цитокиновому профилю и низкой экспрессии ко-стимулирующих рецепторов.
Дополнительной инновацией является создание мультиспецифичных CAR-рецепторов, распознающих сразу несколько ключевых мишеней, связанных с аутоиммунным воспалением:
- CD19, CD20 - на В-клетках, вовлеченных в генерацию аутоантител;
- BCMA, CD38, CD138 - на зрелых плазматических клетках, устойчивых к стандартной терапии;
- CD40L - на активированных CD4+ Т-клетках, усиливающих B-клеточную активацию и нарушающих толерантность.
Мультиантигенный подход позволяет преодолеть гетерогенность патогенеза аутоиммунных заболеваний, добиться устойчивого контроля заболевания без глубокой иммуносупрессии, а также повысить вероятность достижения клинической ремиссии при минимизации побочных эффектов.
Ожидаемые технологические решения:
1. Молекулярное конструирование CAR-рецепторов нового поколения, включая одновременное распознавание нескольких антигенов, оснащенных сигнальными доменами CD28/4-1BB/CD3ζ и опциональными регуляторными кассетами.
2. Оптимизация векторной доставки: проект предполагает разработку и сравнительную оценку вирусных (на базе лентивирусов) и невирусных (CRISPR/Cas9) систем, обеспечивающих уровень трансдукции >20% для γδT/iNKT клеток с доказанной стабильностью экспрессии и низким риском геномной интеграции.
3. Функциональная характеристика клеток in vitro: оценка фенотипа, экспрессии маркеров активации и истощения, пролиферации (Ki-67, CFSE (Carboxyfluorescein Succinimidyl Ester)), секреторного профиля (ELISA/Luminex для IFNγ, TNFα, IL-10), специфической цитотоксичности (ко-культура с клетками-мишенями) и экспрессии CAR (проточная цитометрия, Western blot).
4. Разработка автоматизированного протокола производства, включающего роботизированные этапы выделения, модификации и культивирования клеток на платформах типа CliniMACS Prodigy/Wookong/Cocoon или эквивалентных, совместимых с GMP-подходом. Внедрение целевой технологии на основе цельной крови, минуя аферез, обеспечит логистическую и экономическую доступность.
5. Доклиническая валидация in vivo: исследование эффективности и безопасности клеточного продукта на валидационных моделях аутоиммунного тиреоидита, системной красной волчанки, АПС и др. Параметры: степень деплеции B-клеток (CD19⁺/CD20⁺), снижение титра аутоантител, персистенция CAR-клеток (qPCR, биолюминесценция), токсичность (синдром высвобождения цитокинов, реакция «трансплантат против хозяина», органные повреждения).
6. Разработка дорожной карты перехода от аутологичного к аллогенному применению: анализ иммуногенетической совместимости, стратегия селекции доноров, нормативно-правовая база и критерии масштабирования производства.
Социально-экономический эффект и преодоление ограничений
Проект отвечает приоритетным задачам по снижению зависимости от импортных клеточных продуктов, трансферу прорывных технологий в отечественную науку и формированию экспортно-ориентированной отрасли в сфере биофармацевтики. Ожидается, что в рамках проекта будет:
- создано не менее одного прототипа клеточного продукта с УГТ 6;
- разработан GMP-совместимый протокол производства;
- получено не менее 4 патентов РФ/международных заявок;
- подготовлено не менее 15 публикаций, включая публикации в Q1/Q2 журналах;
- проработана модель серийного производства клеточного продукта и выхода на рынок (включая стратегию регистрации и софинансирования через государственные каналы здравоохранения).
Разработка универсальной CAR-γδT/iNKT терапии позволит:
- снизить стоимость лечения в 2-3 раза по сравнению с импортными CAR-T продуктами;
- расширить доступность терапии для пациентов с редкими формами аутоиммунных заболеваний;
- внедрить в клиническую практику персонализированные протоколы иммунотерапии, направленные на достижение долгосрочной ремиссии без системной иммуносупрессии;
- сформировать задел для создания единой технологической платформы клеточной терапии, пригодной также для лечения онкологических и инфекционных заболеваний.
Таким образом, проект сочетает в себе прорывные решения в области молекулярной медицины, трансляционной иммунологии и биофармацевтического инжиниринга и закладывает фундамент для создания нового поколения отечественных клеточных препаратов, не имеющих прямых мировых аналогов в контексте аутоиммунной патологии. Проект не предусматривает клонирование человека, генетическую модификацию человека, создание или генетическую модификацию эмбрионов человека для исследовательских целей, а также манипуляции со стволовыми клетками эмбрионального происхождения. Все планируемые доклинические исследования, включающие использование животных моделей, будут осуществляться только при наличии положительного заключения комиссии по биоэтике в соответствии с действующими российскими и международными нормами.
Ожидаемые результаты
В рамках реализации проекта планируется создание платформы CAR-γδT/iNKT-клеточной терапии, не имеющей прямых аналогов среди существующих методов, ориентированной на лечение резистентных аутоиммунных заболеваний. Будет разработан инновационный клеточный продукт на основе генетически модифицированных эффекторных клеток (γδT и iNKT), обладающих селективной активностью в отношении ключевых патогенных субпопуляций иммунной системы: CD19⁺/CD20⁺ B-клеток, BCMA⁺/CD38⁺/CD138⁺ плазматических клеток и CD40L⁺ активированных T-лимфоцитов.
Ключевым технологическим решением станет реализация мультимишенной специфичности CAR-клеток по принципу TanCAR (Tandem CAR), при котором в одной CAR-конструкции объединяются два и более scFv-домена. Такой подход позволяет нацеливаться одновременно на несколько иммунных мишеней, значительно повышая эффективность подавления аутоиммунного процесса и снижая риск антигенного ускользания. Подход TanCAR активно разрабатывается в международной практике и демонстрирует обнадеживающие результаты в клинических испытаниях при онкогематологических заболеваниях (Grada et al., 2013; Zah et al., 2016; Brudno et al., 2020).
Созданная платформа будет включать:
- CAR-конструкцию нового поколения, способную одновременно распознавать ключевые мишени: CD19⁺/CD20⁺ B-клетки, BCMA⁺/CD38⁺/CD138⁺ плазматические клетки и CD40L⁺ активированные T-клетки. В ходе реализации проекта будут выбраны наиболее эффективные комбинации мишеней;
- эффективную систему доставки, обеспечивающую стабильную экспрессию CAR с трансдукцией >20% γδT/iNKT-клеток и >50% αβT-клеток;
- протокол культивирования с сохранением высокой пролиферативной способности (Ki-67+, CFSE-тест), низким уровнем истощения и длительной персистенцией in vivo (>28 дней);
- in vivo подтверждение безопасности и персистенции клеточной терапии на иммунодефицитных моделях (NSG-мыши), включая оценку выживаемости CAR-модифицированных γδT- и iNKT-клеток, анализ цитокинового профиля (IL-6, IFNγ, IL-10), гистологическую оценку органов и молекулярный мониторинг экспрессии CAR-рецептора.
Будет разработан стандартизированный и масштабируемый протокол подготовки CAR-клеток, соответствующий требованиям биобезопасности и воспроизводимости, с перспективой адаптации к условиям GMP при промышленном внедрении. Одним из ключевых направлений станет оценка профиля безопасности клеточного продукта, включая риск развития синдрома высвобождения цитокинов, реакции «трансплантат против хозяина», побочных эффектов, связанных с неспецифическим воздействием CAR-клеток на нецелевые ткани («off-target» эффекты). Снижение указанных рисков будет достигаться за счет использования γδT и iNKT клеток, обладающих врожденной способностью к ограниченной системной активации и независимых от МНС-представления антигена, что важно для минимизации риска гипериммунной активности, особенно в контексте аллогенного применения.
Проект предусматривает разработку экономически эффективного, автоматизированного процесса получения клеточной продукции с потенциальным переходом к аллогенной терапии. Использование эффекторных клеток, не зависящих от МНС, позволит формировать универсальные банки донорских CAR-клеток и отказаться от индивидуализированной подготовки клеточного продукта. Это обеспечит снижение затрат, сокращение времени производства и расширение доступности терапии.
Экономическая значимость
Реализация проекта позволит:
- создать отечественную клеточную терапию, независимую от зарубежных CAR-T решений и векторных систем;
- снизить стоимость производства более чем на 30–40% за счет отказа от афереза, автоматизации и использования цельной крови;
- сократить расходы здравоохранения за счет уменьшения частоты госпитализаций, отказа от пожизненной иммуносупрессии и повышения качества жизни пациентов;
- повысить экспортный потенциал отечественной биомедицины, включая формирование высокотехнологичных производств и локализацию GMP-платформ.
Социальная значимость
Проект направлен на решение острой социальной задачи – обеспечение доступа пациентов с тяжелыми аутоиммунными заболеваниями к передовым методам лечения. Успешная реализация позволит:
- добиться долговременной ремиссии без системной иммуносупрессии;
- снизить уровень инвалидизации;
- повысить трудовую и социальную активность пациентов;
- уменьшить потребность в пожизненной дорогостоящей заместительной терапии (инсулинотерапия, заместительная гормональная терапия).
Таким образом, по завершении проекта будет создана экспериментально подтвержденная, клинически релевантная платформа CAR-γδT/iNKT клеточной терапии, сопровождаемая готовым производственным протоколом и дорожной картой к коммерциализации. Полученные результаты будут соответствовать УГТ 6, что обеспечит высокую степень готовности к переходу в фазу клинических исследований и последующего серийного производства. Платформа станет основой для развития высокотехнологичной отечественной индустрии клеточной терапии с международной конкурентоспособностью.
ОТЧЁТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ
Аннотация результатов, полученных в 2025 году
В рамках первого года реализации проекта № 25-75-32004 «Разработка инновационной платформы CAR-γδT/iNKT клеточной терапии для лечения аутоиммунных заболеваний» выполнен комплекс фундаментальных и прикладных исследований. Работы были направлены на формирование научно-технологического задела для создания нового поколения клеточных терапевтических продуктов против аутоиммунных патологий.
1. Систематический анализ и обоснование терапевтических мишеней.
Проведен всесторонний анализ современных стратегий лечения аутоиммунных заболеваний с акцентом на технологии химерных антигенных рецепторов (CAR). В результате детального изучения мировой литературы и клинических данных идентифицированы и научно обоснованы наиболее перспективные молекулярные мишени для CAR-терапии в контексте аутоиммунитета. Особое внимание уделено роли В-клеток и плазматических клеток в патогенезе. На основе анализа профилей экспрессии, специфичности и данных об эффективности сформирован рейтинг мишеней. Наибольший потенциал подтвержден для антигенов CD19, BCMA и CD20. Для преодоления ограничений моноспецифичных подходов и обеспечения максимальной эффективности предложена концепция разработки би- и триспецифичных CAR-конструкций, нацеленных одновременно на несколько маркеров патогенных иммунных клеток.
2. Биоинформатическое профилирование мишеней.
Выполнен углубленный биоинформатический анализ с использованием общедоступных транскриптомных и протеомных баз данных. Проведена сравнительная оценка уровня и специфичности экспрессии целевых антигенов (CD19, MS4A1 (CD20), TNFRSF17 (BCMA), CD40LG, CD38, SDC1 (CD138)) в иммунных клетках, ассоциированных с аутоиммунной патологией, по сравнению с их экспрессией в здоровых тканях и клетках других линий. Для каждой мишени проведен поиск и анализ данных по одноклеточной экспрессии и тканевой локализации. Анализ подтвердил высокую специфичность выбранных мишеней к В-клеточной линии. Также выявлены особенности экспрессии, которые могут влиять на эффективность CAR-клеток при разных нозологиях, что закладывает основу для персонализированного подхода. Так, плотность экспрессии CD19 на В-клетках крови пациентов с системной склеродермией на 20% выше по сравнению с теми же параметрами здоровых добровольцев; экспрессия CD20, CD22, CD40 – не отличается. Повышение В-клеток памяти с одновременным повышением на них уровня экспрессии CD19 отмечается при особо тяжелой форме системной красной волчанки. Антитела к CD19 по сравнению с антителами к CD20, обладают пониженной индукцией антитело-зависимой, а также комплемент-опосредованной цитотоксичности. Кроме этого, отмечается высокая доля интернализации CD19 при связывании с антителами, что может привести к резистентности анти-CD19 CAR Т-терапии. В то же время анализ выявил серьезные ограничения для иных мишеней: CD40L экспрессируется на активированных Т-клетках и тромбоцитах, CD38 демонстрирует широкую экспрессию на активированных лимфоцитах, NK-клетках, моноцитах и даже в некоторых структурах ЦНС и поджелудочной железы, а CD138, помимо плазматических клеток, обнаруживается в протоках поджелудочной железы и эпителии почечных канальцев.
3. Разработка дизайна CAR-конструкций.
Разработан дизайн CAR-конструкций для последующей экспрессии в γδT и iNKT-клетках. Данный этап включал проектирование генетических конструкций на концептуальном и последовательностном уровнях. Основой для дизайна послужила архитектура CAR второго поколения, доказавшая свою высокую эффективность и приемлемый профиль безопасности в ряде одобренных FDA препаратов для лечения онкогематологических заболеваний. В проектах дизайна заложена архитектура, включающая антиген-связывающие домены к выбранным мишеням, шарнирные и трансмембранные области, а также внутриклеточные сигнальные модули на основе комбинации ко-стимулирующих молекул (CD28/4-1BB) и активационного домена CD3ζ. Подготовлены теоретические схемы и спецификации для последующего синтеза данных конструкций.
4. Разработка и оптимизация платформы для работы с клетками-носителями.
Успешно разработаны, оптимизированы и валидированы протоколы для работы с человеческими γδT и iNKT клетками. Для редкой популяции iNKT-клеток создана и отработана многоэтапная методика, включающая выделение мононуклеарных клеток из периферической крови, специфическую активацию с помощью агониста α-GalCer и последующее совместное культивирование с аутологичными дендритными клетками для эффективной экспансии. Для γδT-клеток отработан протокол, включающий высокоточную сортировку, активацию комбинацией цитокинов и специфических стимулов (золедронат), а также условия для долгосрочного культивирования.
В результате удалось получить стабильные, обогащенные культуры обоих типов клеток с высокой жизнеспособностью (≥80%) и пролиферативной активностью (≥3 популяционных удвоения). Клетки сохраняли характерные фенотипические маркеры и демонстрировали функциональную активность в тестах на продукцию цитокинов (IFN-γ, TNF-α) и цитотоксичность. Созданная платформа обеспечивает надежное получение клеточного материала, пригодного для последующей генетической модификации и создания CAR-продуктов.
Для стандартизации всех процессов разработан предварительный пакет внутренних стандартных операционных процедур (SOP).
Полученные результаты подтверждают научную обоснованность и техническую осуществимость подхода, основанного, в том числе на использовании мультиспецифичных CAR, экспрессированных в γδT и iNKT клетках, для терапии аутоиммунных заболеваний. Созданный научно-технологический задел позволяет перейти к следующему этапу – синтезу генетических конструкций, получению и функциональной валидации CAR-γδT и CAR-iNKT клеток in vitro.
Публикации
1.
Голоунина О.О., Минниахметов И.Р., Хусаинова Р.И., Логинова М.Ю., Салахов Р.Р., Фань Х., Мокрышева Н.Г.
CAR-T therapy for neuroendocrine neoplasms: a review of molecular targets and clinical translation
Frontiers in Immunology, Golounina O, Minniakhmetov I, Khusainova R, Loguinova M, Salakhov R, Fan H and Mokrysheva N (2025) CAR-T therapy for neuroendocrine neoplasms: a review of molecular targets and clinical translation. Front. Immunol. 16:1695716. doi: 10.3389/fimmu.2025.1695716 (год публикации - 2025)
10.3389/fimmu.2025.1695716