A subscription to JoVE is required to view this content. Sign in or start your free trial.
Method Article
פרוטוקול זה מתאר את תהליך התמרת תאי T אנושיים ראשוניים עם גן מעניין, ומבטיח תאימות לתקני תנאי ייצור נאותים (GMP).
תחום הטיפול התא המאמץ (ACT) עבר מהפכה על ידי פיתוח תאים מהונדסים גנטית, במיוחד תאי קולטן אנטיגן כימרי (CAR)-T. תאים מהונדסים אלה הראו תגובות קליניות יוצאות דופן בחולים עם ממאירויות המטולוגיות. עם זאת, העלות הגבוהה של ייצור טיפולים אלה וביצוע הערכות בקרת איכות נרחבות הגבילה את נגישותם למגוון רחב יותר של מטופלים. כדי להתמודד עם בעיה זו, מוסדות אקדמיים רבים בוחנים את ההיתכנות של ייצור פנימי של תאים מהונדסים גנטית, תוך שמירה על הנחיות שנקבעו על ידי סוכנויות רגולטוריות לאומיות ובינלאומיות.
ייצור מוצרי תאי T מהונדסים גנטית בקנה מידה גדול מציב מספר אתגרים, בעיקר מבחינת יכולות הייצור של המוסד והצורך לעמוד בדרישות כמות העירוי. אתגר מרכזי אחד כרוך בייצור וקטורים נגיפיים בקנה מידה גדול תחת הנחיות תנאי ייצור נאותים (GMP), אשר לעתים קרובות מועברים במיקור חוץ לחברות חיצוניות. בנוסף, פישוט תהליך ההתמרה של תאי T יכול לסייע במזעור השונות בין אצוות ייצור, להפחית עלויות ולהקל על הכשרת כוח אדם. במחקר זה, אנו מתארים תהליך יעיל להתמרה לנטיויראלית של תאי T אנושיים ראשוניים עם סמן פלואורסצנטי כגן המעניין. התהליך כולו עומד בתקנים תואמי GMP ומיושם בתוך המוסד האקדמי שלנו.
הופעתם של טיפולים תאיים מאמצים (ACT) ותאי קולטן אנטיגן כימרי (CAR)-T הביאו לשינוי מהפכני בפרקטיקה הקלינית המודרנית, וביססו פרדיגמה חדשה של רפואה מותאמת אישית. בפרט, תאי CAR-T המכוונים ל- CD19 הוכיחו תגובות קליניות יוצאות דופן ומייצגים את הטיפול המתקדם ביותר בתאי T לממאירויותתאי B 1,2,3,4,5. עם זאת, הטיפולים הנוכחיים בתאי T מהונדסים גנטית מסתמכים במידה רבה על וקטורים נגיפיים להעברת גנים. היישום של וקטורים נגיפיים ב- ACT, במיוחד בתנאי תנאי ייצור נאותים (GMP) במסגרת אקדמית, מציב אתגרים משמעותיים עקב מגבלות מדרגיות, דרישות ציוד מיוחדות, הצורך בכוח אדם מיומן והשימוש בריאגנטים תואמי GMP לייצור חלקיקים נגיפיים בתיווך פלסמיד 6,7,8.
כתוצאה מכך, תהליך הייצור עבור טיפולים בתאי T מהונדסים גנטית הוא מורכב ומתחיל בדרך כלל עם בידוד של תאים חד-גרעיניים היקפיים בדם (PBMCs) ממוצר leukapheresis. תאי T מועשרים לעתים קרובות ממאגר PBMC ומופעלים באמצעות מיקרו-קומפלקסים 7,9 נגד CD3/CD28. לאחר מכן, תאי T מהונדסים גנטית עם וקטורים נגיפיים או לא ויראליים, אשר ניתן לייצר באתרם או במיקור חוץ. כדי להשיג את מספרי התאים הדרושים לעירוי, תאים מהונדסים גנטית מורחבים לפני ניסוח סופי ו / או שימור בהקפאה. לבסוף, מוצר התא חייב לעמוד בקריטריוני שחרור שונים המבוססים על מבחני בקרת איכות מרובים9.
פרוטוקול זה מציג מתודולוגיה מקיפה המשתמשת בטכניקות פשוטות למניפולציה ex vivo של PBMCs בריאים לייצור מוצר תאי T מהונדסים גנטית בתנאים תואמי GMP. הפרוטוקול משלב שימוש בווקטור לנטי-ויראלי, אשר ניתן למיקור חוץ לחברת ייצור נגיפים המספקת את כל הבדיקות הכמותיות/פונקציונליות, הטוהר והבטיחות הדרושות (למשל, טיטר נגיפי, זיהוי של לנטיוירוס בעל יכולת שכפול DNA של התא המארח). עבור מחקר זה, הווקטור המשמש הוא VSV-g (Vesicular Stomatitis Virus G Protein) מבוסס וקטור לנטיויראלי מהדור השני עם חלבון פלואורסצנטי ירוק (GFP), כגן המעניין, בביטוי מכונן.
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
מחקר זה אושר על ידי ועדת האתיקה של אוניברסיטת פטרס ומועצת הביקורת המוסדית של בית החולים הכללי האוניברסיטאי של פטרס. לפני קבלת דגימות ביולוגיות, התקבלה הסכמה מדעת מאנשים בריאים. הערכת הזכאות של המשתתפים נערכה על פי נהלים מוסדיים ובהתאם לתקני JACIE ללוקפרזיס. אם יש ליישם פרוטוקול זה במסגרת ACT קליני, כל ההליכים חייבים לעמוד בהנחיות תנאי ייצור נאותים (GMP) ולהתבצע בחדרים נקיים תואמי GMP. אמצעי בטיחות מיוחדים נחוצים בעת עבודה עם וקטורים נגיפיים, ונהלים אלה צריכים להתבצע בתוך ארון בטיחות ביולוגית ייעודי. במחקר זה, ההליכים המתוארים נערכו במסגרת היפוקסיסטיישן H35 HEPA מאומת (ראה טבלת חומרים) כדי להבטיח סביבה מבוקרת ומנוטרת. טיהור כל הנוזלים המסוכנים צריך להתבצע באמצעות תמיסת אקונומיקה 10%.
1. בידוד PBMC והפעלת תאי T (יום 0)
2. התמרה של תאי T Lentiviral (יום 3)
3. הסרת וירוסים והרחבת תאי T (יום 4)
4. שימור בהקפאה (יום 14)
הערה: קרח יידרש להעביר קריובלים למקום האחסון במהלך שלב זה. העיתוי של שימור בהקפאה תלוי במספרי התאים הרצויים. עבור פרוטוקול זה, שימור בהקפאה מתבצע ביום ה -14 לאחר השגת הרחבה פי 25.
5. בקרת איכות (יום 14)
הערה: לצורך בדיקות שחרור, המוצר עבר מספר בדיקות, כולל בדיקות סטריליות לגדילה מיקרוביאלית, והערכת רמת אנדוטוקסין. בדיקות אלה נערכו במעבדות מוסמכות בבית החולים הכללי האוניברסיטאי של פטרס ובאוניברסיטת פטרס. נוכחות מיקופלסמה נקבעה בתוך החברה באמצעות בדיקת זיהוי ביוכימי ונמדדה על לומנומטר בהתאם להוראות היצרן (ראה טבלת חומרים). פנוטיפ התא (איור 1), כמו גם מספר התא והכדאיות שלו הוערכו בתוך החברה על-ידי ציטומטריית זרימה (ראו סעיף 5.1) ומונה תאים אוטומטי (ראו טבלת חומרים), בהתאמה. קריטריוני שחרור נקבעו בהתבסס על נתונים שפורסמו והמלצות 10,11 עבור מוצרי תאים המיוצרים בתקן GMP (טבלה 1).
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
הערכת יעילות התמרה
התאים המומרים הוערכו לביטוי גן העניין (GFP) באמצעות ציטומטריית זרימה. תוצאות מייצגות מתוארות באיור 1. ביום ה-14, יותר מ-95% מהתאים היו CD3+, מה שמצביע על הפעלה מוצלחת של תאי T והתרחבותם. יעילות ההולכה באוכלוסיית +CD3 נמדדה ב-58.7% (TD,
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
וקטורים לנטי-ויראליים ככלי להעברת גנים הם כלים חשובים בתחום התרפיה התאית והגנטית בשל יכולתם להתמיר תאים מתחלקים ובלתי מתחלקים12. עם זאת, ייצור בקנה מידה גדול של וקטורים לנטי-ויראליים בשיטות תואמות GMP עדיין מאתגר בשל פרמטרים שונים, כגון שיטות טרנספקציה ושלבי טיהור, אשר יכולים ל...
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
נ.ש. פיתח את הפרוטוקול וכתב את כתב היד שנבדק ופוקח על ידי א.ש.; ק"ש, ג.א. ביצעו ניסויים נוספים; D.K., M.L. סיפקו תמיכה רבת ערך בניסויים ויחד עם V.Z., N.T. בתהליך הסקירה. נ.ט. חברה בחברת פרוטאונס בע"מ. כל שאר המחברים מצהירים שאין אינטרסים מתחרים.
מחקר זה מומן במשותף על ידי האיחוד האירופי וקרנות לאומיות יווניות באמצעות התוכנית האופרטיבית תחרותיות, יזמות וחדשנות, תחת הקריאה RESEARCH - CREATE - INNOVATE (קוד פרויקט: T2EDK - 00474). ברצוננו גם להביע את תודתנו לקרן Choose Life על מתן תמיכה מתמשכת למעבדת GMP "דימיטריס לויס" של המכון לתרפיה תאית.
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
24-well TC-treated plate | Corning | 353047 | |
5 mL FACS tube | Corning | 352054 | |
50 mL Falcon tubes | Greiner biomedica | 227261 | |
6-well TC-treated plate | Corning | 353046 | |
7-AAD | BD Biosciences | 559925 | |
BD FACS CANTO II | BD Biosciences | V96300084 | |
BSA | Applichem | A1391 | |
Cell Counter | Corning Cell Cytosmart | J21E0081 | |
Cryovials | Greiner biomedica | 122263 | |
Dimethyl Sulfoxide (DMSO) | Sigma-Aldrich | D2438 | |
Dulbecco’s Phosphate Buffered Saline (D-PBS) | Life Technologies | 14190 | |
EDTA | Invitrogen | 15575-038 | |
FACS Buffer (1x D-PBS, 0.5% BSA, 2 mM EDTA) | - | - | |
FlowJo Software v10.6.2 | TreeStar Inc | - | |
Gibco CTS Opti-MEM I Medium | ThermoFisher Scientific | A4124801 | |
GMP rhIL-15 | Miltenyi Biotec | 170-076-114 | |
GMP rhIL-2 | Miltenyi Biotec | 170-076-146 | |
GMP rhIL-7 | Miltenyi Biotec | 170-076-111 | |
Hanks’s Balanced Salt Solution (HBSS) | Life Technologies | 14175 | |
HEPA Whitley H35 Hypoxystation | Don Whitley Scientific | HA0315172H | |
Human Serum Albumin (HSA) | Baxter | B05AA01 | |
Junior LB 9509 Portable Luminometer | Berthold Technologies | 6506 | |
Lenti-X Provirus Quantitation Kit | Takara Bio | 631239 | |
Lymphoprep | Stemcell Technologies | 7811 | |
MACS GMP T cell TransAct | Miltenyi Biotec | 170-076-156 | |
Mouse Anti-Human CD3 (Clone: UCHT-1) | BD Biosciences | 557706 | |
MycoAlert Plus Detection kit | Lonza Bioscience | LT07-703 | |
Parafilm ultra-expandable closing film tape 5 cm x 75 m | D.Dutscher | 90261 | |
PeriStem PS-650-DB (apheresis bag) | Biomed Device | SC00816 | |
Planer Kryo10 Series III | Planer | ||
T75 flasks | Greiner biomedica | 658175 | |
Trypan blue, 0.4% solution | Invitrogen | T10282 | |
Vectofusin-1 GMP | Miltenyi Biotec | 170-076-165 | |
X-VIVOTM 15 Serum-free Hematopoietic Cell Medium | Lonza Bioscience | A1048501 |
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article
Request PermissionThis article has been published
Video Coming Soon
Copyright © 2025 MyJoVE Corporation. All rights reserved