AP19678901 «Қазақстандағы тиімді жасушалық иммунотерапия: максималды активация, пролиферация және персистенцияға қол жеткізу үшін CAR+ жасушалардың оңтайлы субпопуляциялық құрамын анықтау»

Жобаның мақсаты

Қазақстанда химерлі антигендік рецепторлы T-жасушалар терапиясын (CAR-T терапиясы, орыс транскрипциясында «кар-ти») енгізу үшін маңызды жұмыстарды жүзеге асыру. CAR-T терапиясы лейкоз, лимфома және көптеген миелома сияқты гематологиялық ісіктерді емдеудің ең маңызды әдістерінің бірі болып табылады. CAR-T – бұл гендік түрлендірілген T-лимфоциттерді қолдануға негізделген терапия әдісі, олар өздерінің T-жасушалық рецепторынан басқа, жасанды түрде жасалған белок – химерлі антигендік рецептор (CAR) экспрессиялайды.

Жоба идеясы

Науқас немесе донорлардың лимфоциттерінен CAR+ жасушаларды өндіру, CAR+ жасушалардың фракциялық құрамын (наивті, жадының орталық жасушалары, жадының эффекторлық жасушалары, терминалды дифференциацияланған эффекторлық жасушалар) анықтау, in vitro тесттерде CAR+ жасушалардың субпопуляциялық құрамының жасушалық препараттың потенциалына әсерін зерттеу. CAR+ жасушаларды өндіру процесінде CliniMACS Prodigy өндірістік қондырғысын іске қосу және жасушалық препараттарды өндіру мен сипаттау тәжірибесін жинау, оларды Ұлттық биотехнология орталығында терапиялық препараттарды өндіруге арналған болашақ өндірістік регламенттің прототипі ретінде ресімдеу.

Өзектілігі

CAR-T терапиясы заманауи онкогематологияны түбегейлі өзгертеді, себебі лейкемия, лимфома және көптеген миеломаны емдеуде тамаша нәтижелер көрсетеді, әсіресе дәстүрлі терапияға берілмейтін клиникалық формаларда (рецидив немесе рефрактерлі ауру). Осы себепті CAR-T терапиясы 2013 жылы Science журналының «Жылдың жетістігі» деп аталды.

CAR-T терапиясы – бұл адаптивті жасушалық терапияның (ACT) бір түрі, яғни иммундық жүйенің жасушаларын (табиғи немесе гендік түрлендірілген) пайдаланатын биомедициналық технологиялар тобы. Бұл жасушалар науқас ағзасынан ex vivo культурасына алынып, өңделіп, терапевтикалық әсер алу үшін қайта енгізіледі. ACT иммунотерапиясының жалпы идеясы – ex vivo культурасында таңдалған әдістер арқылы иммундық жасшуаларға жаңа қасиеттер беру. Мысалы, CAR-T технологиясында T-лимфоциттерге жаңа бірдей иммунологиялық ерекшелік беріліп, олар ісікті жоюға бағытталады. Науқас ағзасына қайта енгізілгеннен кейін, CAR-T лимфоциттері CAR рецепторына бағытталған антигенмен таңбаланған нысана-жасушаларды жояды.

2017 жылы алғаш рет CAR-T терапиялық өнімі тіркелгеннен бері (2025 жылдың наурызына дейін) әлемде сегіз коммерциялық өнім тіркелді: Kymriah (Novartis, Швейцария), Yescarta (Kite Pharma, АҚШ), Tecartus (Kite Pharma), Breyanzi (Bristol Myers Squibb, АҚШ), Abecma (BMS және Bluebird Bio, АҚШ), Carvykti (Janssen Biotech, АҚШ және Legend Biotech, Қытай), Relma-cel (JW Therapeutics, Қытай) және Carteyva (Legend Biotech, Қытай). Маңызды атап өтетін жайт – клиникаларда қолданылатын CAR-T препараттарының айтарлықтай бөлігі өнеркәсіптік емес жағдайда өндіріледі, яғни дәрілік зат ретінде тіркелмеген және клиникалық сынақтар мен тіркеу процедураларын өтпей-ақ жоғары технологиялы дәрілерді қолдануға рұқсат беретін ережелер бойынша («госпитальдік ереже») қолданылады. Осы себепті әлемде жыл сайын орындалатын CAR-T процедураларының саны, клиникалық сынақтарды қоспағанда, тіркелген өнімдердің сатылымдарынан айтарлықтай жоғары, жалпы әлемде жылына 40 000-50 000 CAR-T процедурасы жүргізіледі.

Клиникалық тәжірибе жинақталуына байланысты CAR-T терапиясының қолданылатын нозологиялар тізімі кеңейіп, тағайындау ретіндегі тәсілдер қайта қаралады. Мысалы, соңғы екі жылға дейін CAR-T терапиясы стандартты терапияның барлық әдістері сәтсіз болғаннан кейін ғана (химиотерапия, трансплантация) тағайындалса, 2024 жылы АҚШ-тың жетекші онкологиялық орталықтарының ұйымы NCCN (National Comprehensive Cancer Network) лимфоманы емдеу бойынша жаңартылған ұсыныстарды жариялады, онда CAR-T терапиясы стандартты химиотерапия сәтсіз болған науқастарда ремиссияға жету үшін екінші сызық ретінде қолдануға ұсынылды (яғни жоғары дозалы химиотерапия және трансплантациялардан бұрын).

Жаңалығы

Қазақстанның медициналық мекемелерінде CAR-T технологиясы әлі қолданылмайды, бірақ бірнеше қазақстандық науқас CAR-T терапиясын шет елде алды.

Қазақстандағы науқастар үшін CAR-T терапиясына деген қажеттілік жоғары: жыл сайын шамамен 300 жаңа онкогематологиялық ісіктер анықталады, және (барлық этиологиялардың қосындысында) осы адамдардың шамамен 20-30% рецидив немесе рефрактерлі ауруға тап болады, яғни оларға CAR-T терапиясы қажет.

Жобаның маңыздылығы

Қазақстанда CAR-T терапиясын өндіруді және қолдануды локализациялау қажет, себебі тек «академиялық форматтағы» жергілікті өндіріс ғана Қазақстандағы науқастар үшін CAR-T терапиясын қаржылық тұрғыдан қолжетімді етеді. Қазіргі уақытта дамыған елдер нарығындағы тіркелген CAR-T өнімдерінің бағасы өте жоғары: Kymriah препараты бір науқасты емдеу үшін 608 000 АҚШ долларын, Yescarta препараты 424 000 АҚШ долларын құрайды. Жоба Қазақстан Республикасында CAR-T терапиялық жасушалық препараттардың өзінше өндірісін құруға негіз жасайды. Бұл түпкі нәтижесінде бағаларды төмендетіп, аурудың кеш сатысында тұрған науқастар үшін терапияны жедел түрде алу мүмкіндігін арттыруы тиіс, өйткені мұндай жағдайда препаратты алу жылдамдығы шешуші мәнге ие.

Мақсаты

Пациенттерден немесе донорлардан алынған лимфоциттерден CAR+ жасушаларды өндіру, олардың фракциялық құрамын анықтау (наивті, орталық жады жасушалары, эффекторлық жады жасушалары, терминалды дифференцияланған эффекторлық жасушалар), сондай-ақ CAR+ жасушалардың субпопуляциялық құрамының жасушалық препараттың тиімділігіне in vitro тестілерінде әсерін зерттеу.

Күтілетін нәтижелер

Түрлі донорлардан алынған адам CAR+ жасушаларының препараттары алынады. Түрлі донорлардан алынған CAR+ жасушалардың иммунофенотиптік өзгергіштігі туралы деректер жиналады. In vitro тесттерде CAR-T препараттарының функционалдық белсенділігін өлшеу үшін адамның неопластикалық B-жасушаларының шығарылған сызықтарының жинағы құрылады. Өндірістік бақылау, прединфузиялық тестілеу әдістері сертификатталады. СОР және өндірістік регламенттің прототипі рәсімделеді.. Нақты науқастардан алынған CD19+ нысаналардың қатысуымен CAR+ жасушалардың активтену, пролиферациялану және персистенциялану қабілеті, цитокиндер өндіру туралы деректер алынады. CAR+ жасушалардың субтиптерінің құрамы мен олардың белсенділігі арасындағы статистикалық байланыстар сипатталады.

Күтілетін нәтижелердің ғылым мен технологиялардың дамуына әсері

 Жоба Қазақстан үшін ғылыми жаңалыққа ие, себебі елде CAR-T препараттарын өндіру және қолдану жоқ. Жоба Қазақстанда гендік және жасушалық терапия (CGT) технологияларын дамыту үшін маңызды.

Жоба жетекшісі

Шустов Александр Вячеславович, биология ғылымдарының кандидаты, жоба жетекшісі, «Ұлттық биотехнология орталығы» РМК гендік инженерия зертханасының меңгерушісі. Ғылыми қызығушылықтары: молекулалық биология, иммунология, гендік инженерия, жасушалық препараттар, ген терапиясы, иммунотерапияны медицинада қолдану. Соңғы 5 жылда молекулалық биология саласында 5 жобаны басқарды. H-индексі: 11 (Scopus). ORCID: 0000-0001-9880-9382

Scopus Author ID: 7003352587

ResearcherID: K-1148-2013

Зерттеу тобының мүшелері, негізгі орындаушылар

Кеер Виктория Владимировна, биология магистрі, Қазақстан Республикасының азаматы, H-индексі 2, ҰБО гендік инженерия зертханасының кіші ғылыми қызметкері. ResearcherID (Publons): AAU-3714-2020; Scopus Author ID: 57211028385; Web of Science ResearcherID: AAU-3714-2020; ORCID: 0000-0001-8885-2387; H-индексі (Scopus): 1. Жобадағы рөлі: жасушалық культуралар банкін ұстау, лентивирусты вектор дайындау, жасушалық препараттар алу, Prodigy қондырғысында жұмыс істеу, сүйек кемігі үлгілерін өңдеу, неопластикалық жасушалар сызықтарын алу, B-жасушалық сызықтарды иммунофенотиптеу.

Сыздыкова Лаура Ризабековна, техника және технология магистрі, Л.Н. Гумилев атындағы Еуразия ұлттық университетінің PhD-докторанты (2022-2025 жж.), Қазақстан Республикасының азаматы, H-индексі 1 (Thomson Reuters), H:2 (РИНЦ), ҰБО гендік инженерия зертханасының кіші ғылыми қызметкері. ResearcherID: DXQ-3837-2022; ORCID: 0000-0002-1785-6978; Scopus Author ID: 57221476753; H-индексі (Scopus): 1. Жобадағы рөлі: CAR-T жасушалық препараттарын алу, Prodigy қондырғысында жұмыс істеу, CAR-T жасушаларының субпопуляцияларын иммунофенотиптеу, пролиферациялық және цитотоксикалық белсенділік тесттерін жүргізу.

Зауатбаева Гүлзат Маратовна, биотехнология мамандығы бойынша техника ғылымдарының магистрі, ҰБО гендік инженерия зертханасының кіші ғылыми қызметкері. Жобадағы рөлі: жасушалық культуралар банкін ұстау, плазмидаларды бөліп алу, клондау жүргізу.

Жоба жетекшісінің және зерттеу тобы мүшелерінің соңғы 3 жылдағы жарияланымдары мен қорғау құжаттары

  1. Application of Pseudoinfectious Viruses in Transient Gene Expression in Mammalian Cells: Combining Efficient Expression with Regulatory Compliance. Zauatbayeva G, Kulatay T, Ingirbay B, Shakhmanova Z, Keyer V, Zaripov M, Zhumabekova M, Shustov AV. Biomolecules. 2025 Feb 13;15(2):274. doi: 10.3390/biom15020274. PMID: 40001577.
  2. Non-industrial Production of Therapeutic Lentiviral Vectors: How to Provide Vectors to Academic CAR-T. Keyer V, Syzdykova L, Ingirbay B, Sedova E, Zauatbayeva G, Kulatay T, Shevtsov A, Shustov AV. Biotechnol Bioeng. 2024 Oct;121(10):3252-3268. doi: 10.1002/bit.28794. PMID: 38963234.
  3. Glycyrrhiza glabra L. Extracts and Other Therapeutics Against SARS-CoV-2 in Central Eurasia: Available but Overlooked. Zhurinov MZ, Miftakhova AF, Keyer V, Shulgau ZT, Solodova EV, Kalykberdiyev MK, Abilmagzhanov AZ, Talgatov ET, Ait S, Shustov AV. Molecules. 2023 Aug 19;28(16):6142. doi: 10.3390/molecules28166142. PMID: 37630394.
  4. Synthesis and Antiviral Properties Against SARS-CoV-2 of Epoxybenzooxocino[4,3-b]Pyridine Derivatives. Stalinskaya AL, Martynenko NV, Shulgau ZT, Shustov AV, Keyer VV, Kulakov IV. Molecules. 2022 Jun 9;27(12):3701. doi: 10.3390/molecules27123701. PMID: 35744830.
  5. Tilorone and Cridanimod Protect Mice and Show Antiviral Activity in Rats Despite Absence of the Interferon-Inducing Effect in Rats. Keyer V, Syzdykova L, Zauatbayeva G, Zhulikeyeva A, Ramanculov Y, Shustov AV, Shulgau Z. Pharmaceuticals (Basel). 2022 May 17;15(5):617. doi: 10.3390/ph15050617. PMID: 35631443.
  6. Designing Allele-Specific Competitive-Extension PCR-Based Assays for High-Throughput Genotyping and Gene Characterization. Kalendar R, Shustov AV, Akhmetollayev I, Kairov U. Front Mol Biosci. 2022 Mar 1;9:773956. doi: 10.3389/fmolb.2022.773956. PMID: 35300118.

Қол жеткен нәтижелер (2023-2025 жж.)

Бұл зерттеуде Қазақстанда алғаш рет CAR-T жасушаларын қамтитын жасушалық өнімдер өндірілді. Препараттар Miltenyi Biotec компаниясының технологияларымен (ұлттық деңгейде жасушалық терапияны өндіруге арналған технологиялық шешімдер саласындағы әлемдік көшбасшы) CliniMACS Prodigy қондырғысында жасалды, бұл CAR-T технологиясының Қазақстанға сәтті ауысуын білдіреді. CAR-T жасушаларының препараттары донорлар мен науқастардың аферез өнімдерінен жасалды. Өндірісте екі түрлі CAR рецепторы қолданылды, екеуі де B-жасушалардың/бластардың CD19 антигеніне қарсы (екеуі де anti-CD19 scFv FMC63 негізінде). Біздің CAR рецепторларының біреуі Kymriah терапиясындағы рецептордың молекулалық құрылымына ұқсас, ал екіншісі Yescarta терапиясының молекулалық аналогы ретінде жасалды. Ұлттық биотехнология орталығында өндірілген CAR-T препараттары CAR+ жасушалардың абсолютті мөлшері, функционалдық белсенділігі және инфузияға қауіпсіздік көрсеткіштері (стерильділік) бойынша техникалық сипаттамаларға сәйкес келеді және әлемде CAR-T терапиясы үшін қолданылатын тіркелген препараттарға ұқсас. Түрлі донорлардан алынған CAR+ жасушалардың иммунофенотиптік өзгергіштігі туралы деректер жиналды. CAR-T терапиялық жасушалық өнімдерін өндіруге арналған өндірістік регламент әзірленуде.

Жарияланымдар мен қорғау құжаттары

  1. Мақала: Keyer V, Syzdykova L, Ingirbay B, Sedova E, Zauatbayeva G, Kulatay T, Shevtsov A, Shustov AV. Non-industrial production of therapeutic lentiviral vectors: How to provide vectors to academic CAR-T. Biotechnol Bioeng. 2024 Oct;121(10):3252-3268. doi: 10.1002/bit.28794. PMID: 38963234. Biotechnology and Bioengineering (Wiley) журналында жарияланды. Impact Factor (2023): 3.8; Q2; 81-ші процентиль (Scopus).
  2. Қазақстан патентіне өтініш: «Автономды репликацияланатын РНҚ-ны қолдана отырып CAR-T терапиясы үшін қапталған лентивирусты векторларды алу әдісі және CAR-T терапиясы үшін жасушалық препараттар». Тіркеу №2023/0709.1. Ұсынылған күні: 24.10.2023.
  3. Конференция тезистері: Сыздыкова Л.Р. Автономды репликацияланатын РНҚ-векторларын тасымалдайтын қаптау жасушалық сызықтарын қолдана отырып, химерлі антигендік рецепторды (CAR) трансдукциялайтын лентивирусты векторды тиімді қаптау. 67-бет. «АСТАНА БИОТЕХ 2024» халықаралық конференция материалдары. Астана, Қазақстан: 2024 жылдың 12-13 қыркүйегі.
  4. Конференция тезистері: Кеер В.В. CAR-T терапиясын академиялық форматта өндіру: Қазақстанда CAR-T терапиясын енгізу үшін өндірістік процеске векторлармен қамтамасыз ету. 38-бет. «АСТАНА БИОТЕХ 2024» халықаралық конференция материалдары. Астана, Қазақстан: 2024 жылдың 12-13 қыркүйегі.
  5. Халықаралық конференциядағы баяндама: Шустов А.В. «Онкогематологиядағы CAR-T терапиясы технологиясы, Қазақстанда енгізілуі: қазіргі жағдай, перспективалар». Қазақстан Республикасының қан қызметінің 90 жылдығына арналған «Трансфузиялық терапияның өзекті мәселелері» тақырыбындағы халықаралық қатысумен өткізілетін XII Республикалық ғылыми-тәжірибелік конференция. Алматы, Қазақстан. 2024 жылдың 12-13 қыркүйегі.
  6. Халықаралық конференциядағы баяндама: Шустов А.В. «Қазақстанда CAR-T терапиясын енгізудің перспективалары». «Гематология және сүйек кемігі трансплантациясының өзекті мәселелері» тақырыбындағы II Халықаралық ғылыми-тәжірибелік конференция. Астана, Қазақстан. 2024 жылдың 12-13 қазаны.
  7. Халықаралық конференциядағы баяндама: Шустов А.В. «Қазақстандағы Ұлттық биотехнология орталығында вирустық геномдарды гендік инженериялау». «Геномдық редакциялау жүйесінің технологиясы: қазіргі әлемдегі қолданылу аясы» тақырыбындағы халықаралық онлайн-конференция. Мәскеу, Ресей Федерациясы. 2024 жылдың 20 маусымы.
  8. Қытай Халық Республикасындағы халықаралық конференциядағы баяндама: Alexandr V. Shustov. «Қазақстанда CAR-T терапиясын енгізу: қазіргі жағдай, қиындықтар және шешімдер». Norxin халықаралық ғылыми-технологиялық ынтымақтастық базасы өткізген B&R халықаралық биомедициналық және ауылдық медицина ғылыми-технологиялық ынтымақтастық және алмасу конференциясы. 2024 жылдың 19 қыркүйегі. Шаньси, Қытай.