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Expresión de CD20 en linfocitos T con un receptor antigénico quimérico anti-CD19 para su selección o eliminación

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Universitat de Barcelona. Facultat de Medicina i Ciències de la Salut

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[spa] Varias inmunoterapias tumorales han demostrado ser altamente eficientes, como es el caso de los ya incuestionables resultados obtenidos con la terapia de células T que expresen receptores frente a antígeno quiméricos (CART). El enfoque terapéutico conocido con el nombre de CART19 ha pasado de ser sólo una oportunidad experimental atractiva a ser una nueva y revolucionaria modalidad de tratamiento para neoplasias malignas de células B CD19+, luego de que en ensayos clínicos multicéntricos internacionales se obtuvieran respuestas clínicas espectaculares y un incremento claro en la supervivencia general. El éxito de las terapias CART19 es indiscutible, sin embargo, éstas han sido vinculadas al desarrollo de eventos adversos graves que pueden poner en peligro la vida o que provocan la suspensión de la terapia. Para abordar estos desafíos, se han desarrollado estrategias novedosas basadas en la inclusión de genes suicidas, conocidos como “interruptores suicidas” o “interruptores de apagado”, en las células transducidas, para la eliminación confiable y completa de las células CART después de inducir la remisión de la leucemia. Aquí proponemos un nuevo mecanismo dentro del enfoque CART19 para inducir la eliminación citotóxica rápida de estas células sintéticas una vez que hayan erradicado las células leucémicas, como medida de urgencia ante la ocurrencia de eventos adversos severos o incluso para facilitar un trasplante de células madres hematopoyéticas exitoso. Desarrollamos células T con una nueva construcción CAR de cuarta generación dirigido a CD19 y coexpresando el marcador de superficie CD20, el CAR19-2A-CD20, conformado por la cadena simple del fragmento variable (scFv) del anticuerpo monoclonal anti-CD19 A3B1, la región bisagra y transmembrana de CD8 (btCD8), más los dominios de señalización 4-1BB y CD3ζ, seguido de 2A y CD20, este último la etiqueta celular objetivo para rituximab (anticuerpo monoclonal anti-CD20). Comprobamos que nuestro método de producción de células CART, utilizando un vector lentiviral de tercera generación, es efectivo y robusto. Pudimos demostrar in vitro que las células CART19-CD20 exhiben especificidad y una sólida actividad citotóxica contra células leucémicas B CD19+, inducen la liberación de citocinas proinflamatorias requerible para su función y a su vez son susceptibles a ser reducidas rápidamente con rituximab. Concluimos que nuestras células CART19-CD20 presentan el funcionamiento necesario para poder ser eficaces en la clínica, de modo que este modelo puede contribuir al desarrollo de una nueva y mejor estrategia para tratar neoplasias malignas de células B CD19+ con mitigación potencial de la toxicidad a través de una reducción citotóxica de las células CART mediada por rituximab. El camino de este enfoque hacia la traducción clínica involucra proseguir con los estudio in vivo para probar el efecto de nuestras células CART19-CD20 y comprobar fehacientemente su susceptibilidad a ser depleccionadas con el anticuerpo anti-CD20 rituximab. Esto último permitirá pasar a las instancias de ensayos clínicos, donde las evaluaciones cuidadosas y rigurosas en los pacientes brindarán las respuestas definitivas.

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[eng] Many tumour immunotherapies have proven to be highly efficient, as the case of the already unquestionable results obtained with chimeric antigen receptor-expressing T- cell therapy (CART). The therapeutic approach, known as CART19, has turned from being just an attractive experimental opportunity to a revolutionary new treatment modality for CD19+ B-cell malignancies, after spectacular clinical responses and a clear increase in survival in general. The success of CART19 therapies is unquestionable, however, they have been linked to the development of serious adverse events that can be life-threatening or lead to discontinuation of therapy. To address these challenges, novel strategies have been developed based on the inclusion of suicide genes, known as “suicide switches” or “off switches”, in the transduced cells, for the reliable and complete elimination of CART cells after induction of the leukaemia remission. Here we propose a new mechanism within the CART19 approach to induce the rapid cytotoxic elimination of these synthetic cells once they have eradicated the leukemic cells, as an emergency measure in severe adverse events, or even to facilitate a successful hematopoietic stem cell transplant. We developed T cells with a new CAR fourth- generation construct targeting CD19 and co-expressing the CD20 surface marker, CAR19-2A-CD20, made up of the single-chain variable fragment (scFv) of the anti- CD19 monoclonal antibody A3B1, the CD8 hinge and transmembrane region, plus signalling domains 4-1BB and CD3ζ, followed by 2A and CD20, the latter the target cell label for rituximab (anti-CD20 monoclonal antibody). We verified that our CART cell production method, using a third-generation lentiviral vector, is effective and robust. We were able to demonstrate in vitro that CART19-CD20 cells exhibit specificity and robust cytotoxic activity against CD19+ leukemic B cells, induce the release of proinflammatory cytokines required for their function, and in turn, are susceptible to rapid reduction with rituximab. We conclude that our CART19-CD20 cells have the necessary functionality to be effective in the clinic so that this model can contribute to the development of a new and better strategy to treat CD19+ B-cell malignancies with potential mitigation of toxicity through a rituximab-mediated cytotoxic reduction of CART cells. The path of this approach towards clinical translation involves continuing with in vitro studies to test the effect of our CART19-CD20 cells and reliably verify their susceptibility to being depleted with the anti-CD20 antibody rituximab. The latter will make it possible to move on to clinical trial instances, where careful and rigorous evaluations of patients will provide definitive answers.

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(c) Vera Sepúlveda, Carolina Loreto, 2025

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Tesis Doctorals - Facultat - Medicina i Ciències de la Salut

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Expresión de CD20 en linfocitos T con un receptor antigénico quimérico anti-CD19 para su selección o eliminación