Generation of fully immune evasive cell therapeutics

Abstract

Organversagen im Endstadium betrifft jedes Jahr Millionen von Menschen. In Europa und den Vereinigten Staaten ist die Zahl der jährlich durchgeführten Transplantationen weniger als die Hälfte der benötigten Transplantationen. Eines der Hauptprobleme ist die immunologische Inkompatibilität zwischen Spender und Empfänger, die zu einer erfolglosen Transplantation aufgrund der Abstoßung von transplantierten Zellen, Geweben oder Organen führt. Um dieses Problem anzugehen, wollten wir universelle iPSCs „off-the-shelf“ und ihre Derivate herstellen, die ohne den Einsatz von immunsuppressiven Medikamenten allogen transplantiert werden können. Universelle murine und humane iPSCs wurden durch CRISPR-Cas9-Knockout von B2m/B2M, einem Gen, das für eine wesentliche Komponente von Molekülen des Major Histocompatibiliy Complex (MHC) kodiert, und Ciita/CIITA, einem Gen, das die Expression von MHC-Molekülen reguliert, und lentiviraler Überexpression des Oberflächenproteins Cd47/CD47 generiert. Die kreierten hypoimmunogenen iPSCs und ihre Derivate zeigen sowohl in in vivo als auch in in vitro immunologischen Assays Immunevasion unter allogenen Konditionen. Es wurde ein langfristiges allogenes Überleben von in vivo transplantierte hypoimmunogenen Zellen ohne die Verabreichung von Immunsuppressiva erreicht. Die generierten hypoimmunogenen Zelltherapeutika entziehen sich der Immunabstoßung in allogenen Empfängern, sind jedoch anfällig für eine Antikörper-vermittelte Tötung. Um vollständig immunevasive Zelltherapeutika zu entwickeln, haben wir den IgG-Rezeptor CD64 auf murinen und humanen hypoimmunen iPSC-derivierten Endothelzellen generiert. CD64 bindet die frei zugängliche Fc-Region von IgGs, während die Fab-Region ihr Antigen bindet, wodurch die Fc-Region Immunzellen nicht zur Bindung zur Verfügung steht und die Zellen daher vollständig vor Antikörper-vermittelter zellulärer Zytotoxizität (ADCC) und Komplement-abhängiger Zytotoxizität (CDC) geschützt sind. Anschließend haben wir krankheitsrelevante Zellen wie menschliche Schilddrüsenepithelzellen, Betazellen der Bauchspeicheldrüse und CAR-T-Zellen so manipuliert, dass sie CD64t, eine trunkierte Form von CD64, überexprimieren. Die transgenen Zellen konnten sich der krankheitsspezifischen Antikörper-vermittelten Tötung vollständig entziehen. Diese Arbeit demonstriert eine neue Strategie für die Generierung von hypoimmunogenen Zelltherapeutika, die jegliche zellvermittelte und Antikörper-vermittelte Tötung umgehen. Diese Ergebnisse bieten somit eine Basis für mögliche Anwendungen in der Transplantation und regenerativen Medizin.