«Νόσος μοσχεύματος έναντι ξενιστή» / Η σοβαρή επιπλοκή της αλλογενούς μεταμόσχευσης αιμοποιητικών κυττάρων

Αλλογενής μεταμόσχευση αιμοποιητικών κυττάρων

Η αλλογενής μεταμόσχευση αιμοποιητικών κυττάρων (αλλο-ΜΑΚ) αποτελεί πλέον μια από τις καθιερωμένες θεραπείες για ασθενείς με αιματολογικούς καρκίνους όπως η οξεία λευχαιμία. Στην Ευρώπη κάθε χρόνο πραγματοποιούνται περισσότερες από 20.000 αλλο-ΜΑΚ κάθε χρόνο.

Κατά την αλλο-ΜΑΚ, ο ασθενής προετοιμάζεται κατάλληλα (κυρίως μέσω χημειοθεραπείας ή ακτινοβολίας) ώστε να εξαλειφθεί το υπάρχον αιμοποιητικό και ανοσοποιητικό σύστημα και να λάβει το μόσχευμα από «άλλο» άτομο, συμβατό δότη (συγγενή ή μη). Εν συνεχεία, το μόσχευμα (τα αιμοποιητικά κύτταρα ή κοινώς ο μυελός των οστών) χορηγείται και με τη σειρά του εμφυτεύεται, πολλαπλασιάζεται και εν τέλει εγκαθιδρύει εκ νέου ένα καινούργιο αιμοποιητικό σύστημα. Το νέο ανοσοποιητικό σύστημα που δημιουργείται είναι ικανό να επάγει μια εξαιρετικά αποτελεσματική, ανοσολογική απόκριση κατά των λευχαιμικών κυττάρων, που ονομάζεται φαινόμενο μοσχεύματος έναντι λευχαιμίας (Graft versus Leukemia, GvL) και εν δυνάμει να εξαλείψει την κακοήθεια καθιστώντας την αλλο-ΜΑΚ μία κλινική παρέμβαση με εξαιρετική θεραπευτική δυναμική.

Νόσος Μοσχεύματος έναντι του Ξενιστή

Η εφαρμογή της αλλο-ΜΑΚ είναι ευρέως διαδεδομένη, ωστόσο συχνά συνοδεύεται από μία κοινή - πολλές φορές θανατηφόρα- επιπλοκή η οποία ονομάζεται Νόσος Μοσχεύματος έναντι του Ξενιστή (Graft versus Host disease, GvHD). Στη GvHD, τα κύτταρα του ανοσοποιητικού συστήματος του δότη που ονομάζονται Τ λεμφοκύτταρα (ή Τ κύτταρα), τα οποία προορίζονται να στοχεύουν στη λευχαιμία, αναγνωρίζουν τον οργανισμό του λήπτη ή ξενιστή (host) ως «ξένο» και εκκινούν ανοσιακή απόκριση έναντι των υγιών ιστών του προκαλώντας βλάβη και κλινικά συμπτώματα.

Η παθοφυσιολογία της νόσου περιλαμβάνει τρεις φάσεις. Στη πρώτη φάση, το θεραπευτικό σχήμα πριν τη μεταμόσχευση προκαλεί καταστροφή των ιστών του λήπτη και επάγει την απελευθέρωση φλεγμονωδών κυτταροκινών, η αύξηση των οποίων οδηγεί στην ενεργοποίηση των αντιγονοπαρουσιαστικών κυττάρων του ασθενούς. Πρόκειται για μία ακόμα κατηγορία κυττάρων του ανοσοποιητικού συστήματος που είναι υπεύθυνα για την παρουσίαση των «ξένων» αντιγόνων στα Τ λεμφοκύτταρα ενεργοποιώντας την τελευταία και πιο ισχυρή γραμμή άμυνας του οργανισμού. Στη δεύτερη φάση τα αντιγονοπαρουσιαστικά κύτταρα του λήπτη ενεργοποιούν ώριμα κύτταρα του δότη όπως τα κυτταροτοξικά Τ κύτταρα και τα κύτταρα φυσικοί φονείς, τα οποία παράγουν κι άλλα δραστικά μόρια και ενορχηστρώνουν επίκτητες ανοσολογικές αποκρίσεις (τρίτη φάση). Ως εκ τούτου, σε αυτό το προφλεγμονώδες περιβάλλον, τα Τ κύτταρα του δότη γίνονται δραστικά έναντι των κυττάρων του ασθενούς, οδηγώντας σε GvL και GvHD. Ελλείψει φυσιολογικού μηχανισμού επιδιόρθωσης ιστών, εμφανίζεται ένας φαύλος κύκλος, με βλάβες που οδηγούν σε ανοσολογική ενεργοποίηση με αποτέλεσμα περισσότερες βλάβες και φλεγμονές.

Η GvHD απαντάται κατά μέσο όρο στο 30-70% των ασθενών που υποβάλλονται σε άλλο-ΜΑΚ. Γενικότερα, ασθενείς με χρόνια GvHD έχουν εμφανώς επηρεασμένη σωματική, κοινωνική, ψυχολογική και γενική ποιότητα ζωής, η οποία επιδεινώνεται με τη σοβαρότητα της νόσου. Αυτό οφείλεται και εν μέρει στο ότι κατά την αλλο-ΜΑΚ, χορηγείται στον ασθενή ισχυρή ανοσοκατασταλτική φαρμακευτική προφύλαξη η οποία παρόλο που στοχεύει στην ίδια την GvHD μπορεί να οδηγήσει σε πολλές επιπλοκές και συχνές νοσηλείες (π.χ. λοιμώξεις). Ωστόσο, η GvHD μπορεί να συμβεί παρά την προφύλαξη που παρέχεται στον ασθενή και ακόμα και αν ο δότης είναι συμβατός αδερφός.

Θεραπευτικές προσεγγίσεις

Ανοσοκατασταλτική φαρμακοθεραπεία

Παρά τις πρωτοποριακές ανακαλύψεις στην παθοβιολογία της GvHD και τις προόδους στην κατανόηση των υποκείμενων μηχανισμών της νόσου, η συμβατική ανοσοκατασταλτική φαρμακοθεραπεία παραμένει ο στυλοβάτης της προφύλαξης και της θεραπείας. Συγκεκριμένα, η προφύλαξη από τη GvHD βασίζεται στην χορήγηση φαρμάκων με στόχο την αναστολή της δράσης των Τ λεμφοκυττάρων (αναστολείς καλσινευρίνης, μεθοτρεξάτη, μυκοφαινολάτη μοφετίλ, ή κυκλοφωσφαμίδη μετά τη μεταμόσχευση).

Όσον αφορά στην GvHD, η θεραπεία των ασθενών εξαρτάται κυρίως από κορτικοστεροειδή⁶.Τα τελευταία χρόνια έχουν εγκριθεί και άλλα φάρμακα ως θεραπεία δεύτερης γραμμής, όπως ένζυμα συμπεριλαμβανομένης της κινάσης Janus 1/2, και της κινάσης τυροσίνης του Bruton καθώς και αναστολείς ενζύμων όπως οι αναστολείς πρωτεϊνικής κινάσης-2 που σχετίζονται με τον παράγοντα Rho, για τα οποία πρέπει να συλλεχθούν κλινικά δεδομένα για την αξιολόγηση της αποτελεσματικότητά τους. Συνολικά, η GvHD και η επί του παρόντος διαθέσιμη ανοσοκατασταλτική θεραπεία εξακολουθούν να αποτελούν την κύρια αιτία της εξασθένησης της ποιότητας ζωής, της νοσηρότητας (35-50%) και της θνησιμότητας (20-30%) μετά την αλλο-ΜΑΚ, και ειδικότερα, οι ασθενείς με ανθεκτική GvHD έχουν κακή πρόγνωση.

Ανοσοθεραπεία με Τ ρυθμιστικά κύτταρα

Μια εναλλακτική και πολλά υποσχόμενη προσέγγιση έναντι της GvHD είναι η κυτταρική ανοσοθεραπεία η οποία χαρακτηρίζεται από υιοθετούμενη (από άλλο άτομο) μεταφορά μιας κατηγορίας Τ λεμφοκυττάρων που έχουν ρυθμιστικές ιδιότητες και ονομάζονται Τ ρυθμιστικά κύτταρα ή Τregulatory- Tregs). Ο κυτταρικός αυτός πληθυσμός μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως ένα ζωντανό φάρμακο με στόχο την αποφυγή παρατεταμένης φαρμακολογικής ανοσοκαταστολής. Σήμερα, τα Τ ρυθμιστικά κύτταρα μπορούν να διακριθούν στα φυσικά απαντώμενα Tregs (natural Tregs- nTregs) και στα επαγόμενα Tregs (inducible Tregs- iTregs).

Μέχρι στιγμής υπάρχουν πειστικά στοιχεία σε προκλινικά μοντέλα και ελπιδοφόρα δεδομένα από κλινικές δοκιμές πρώιμης φάσης ότι η ανοσοθεραπεία με nTregs είναι εφικτή, ασφαλής και μπορεί να καταστείλει την πληθωρική ανοσολογική ενεργοποίηση. Τα nTregs ωριμάζουν στο θύμο αδένα και σε κάποια λεμφικά όργανα της περιφέρειας κατά την αναγνώριση εαυτών αντιγόνων (του ίδιου του οργανισμού). Ο ρόλος τους είναι η ανοσοκαταστολή ή «ρύθμιση» της ενεργοποίησης άλλων κυττάρων άμυνας ως προς τα εαυτά αντιγόνα, μία κατάσταση που μπορεί να είναι ιδιαίτερα επιβλαβής. Ωστόσο, οι χαμηλοί αριθμοί των nTregs στο περιφερικό αίμα και η δύσκολη απομόνωση καθαρού πληθυσμού στο εργαστήριο δυσκολεύουν την κλινική αξιοποίησή τους.

Παράλληλα, προσπαθώντας να ξεπεραστούν αυτά τα εμπόδια αναπτύσσονται από ερευνητικές ομάδες πρωτόκολλα για τη σταθερή παραγωγή επαγόμενων Tregs στο εργαστήριο. Οι κυτταρικοί αυτοί πληθυσμοί έχουν καθορισμένο φαινότυπο (συγκεκριμένα μόρια που τα χαρακτηρίζουν) και μπορούν εύκολα να παραχθούν στο εργαστήριο από λεμφοκύτταρα υγιών δοτών για κλινική εφαρμογή. Ορισμένα από αυτά τα κυτταρικά προϊόντα έχουν προχωρήσει σε κλινικές μελέτες φάσης Ι/ΙΙ που δείχνουν ότι η προσέγγιση αυτή είναι εφικτή και ασφαλής δίνοντας ενθαρρυντικά αποτελέσματα. Πιο συγκεκριμένα, ερευνητικές ομάδες στη Minnesota και στο Stanford έχουν αναπτύξει δύο διαφορετικά πρωτόκολλα παραγωγής iTregs, τα οποία χορηγήθηκαν σε 14 και 3 ασθενείς αντίστοιχα και αξιολογήθηκαν για την προφυλακτική τους δράση έναντι της GvHD. Και οι δύο μελέτες, έδειξαν πως και οι δύο αυτές κυτταρικές ανοσοθεραπείες είναι εφικτές και ασφαλείς ενθαρρύνοντας την κλινική τους δοκιμή σε μελέτες φάσης ΙΙ.

Τ κυτταρική ανοσοθεραπεία έναντι της GvHD στην Ελλάδα

Στην Ελλάδα, η ομάδα του Εργαστηρίου Μεταμόσχευσης Μυελού των Οστών του Ινστιτούτου Κυτταρικών Θεραπειών (ΙΚΘ) στο Πανεπιστήμιο Πατρών έχει αναπτύξει ένα πρωτόκολλο για την ex vivo[1] παραγωγή μιας ανοσοθεραπείας με τη χρήση επαγόμενων Τ ρυθμιστικών κυττάρων που στοχεύει στην GvHD. Η προσέγγιση της συγκεκριμένης κυτταρικής θεραπείας φιλοδοξεί να μιμηθεί τον φυσιολογικό μηχανισμό της επιτυχούς ανοσολογικής ανοχής που διαδραματίζεται κατά τη διάρκεια της εγκυμοσύνης. Πιο συγκεκριμένα, κατά την κύηση τα κύτταρα του πλακούντα εκφράζουν ένα γνωστό ανοσορρυθμιστικό μόριο, το HLA-G (Human-Leukocyte-Antigen-G), το οποίο προσδένεται σε ανασταλτικούς υποδοχείς που εδράζονται στα κύτταρα του ανοσοποιητικού (λεμφοκύτταρα, κύτταρα φυσικοί φονείς κ.α.) προστατεύοντας έτσι το «ημι-αλλογενές» (ξένο κατά το ήμισυ) έμβρυο από την ανοσολογική απόρριψη της μητέρας. Μετά το πέρας της κύησης και κατά την ενήλικη ζωή το γονίδιο που είναι υπεύθυνο για την παραγωγή αυτού του μορίου, καταστέλλεται και σταματά να εκφράζεται μέσω του εξειδικευμένου επιγενετικού μηχανισμού της μεθυλίωσης του υποκινητή που διαθέτουν τα κύτταρα.

Πρόσφατα, η ερευνητική ομάδα του ΙΚΘ έδειξε σε προκλινικό επίπεδο ότι η επαγωγή του μορίου σε ανθρώπινα περιφερικά Τ κύτταρα είναι εφικτή και απλοποιημένη μέσω ενός εξαήμερου πρωτοκόλλου. Πιο συγκεκριμένα, η έκθεση των Τ κυττάρων σε υπομεθυλιωτικούς παράγοντες (αζακυτιδίνη ή ντεσιταμπίνη) προκαλεί μια de novo και σταθερή έκφραση του HLA-G, μετατρέποντάς τα σε iTregs με ισχυρή ανοσοκατασταλτική δράση. Το πρωτόκολλο παραγωγής της συγκεκριμένης κυτταρικής θεραπείας επικυρώθηκε σε κλινική κλίμακα και το τελικό προϊόν που προκύπτει είναι εμπλουτισμένο με ρυθμιστικά Τ-κύτταρα που εκφράζουν HLA-G, και ονομάζεται iG-Tregs. Τα iG-Tregs ασκούν την κατασταλτική τους λειτουργία μέσω του HLA-G, έχουν ευνοϊκό προφίλ ασφάλειας και πλέον παράγονται μέσω ενός πρωτόκολλου κλινικής κλίμακας υπό συνθήκες ορθής παρασκευαστικής πρακτικής.

Τέλος, η κλινική μελέτη φάσης Ι/ΙΙ είναι εν εξελίξει όπου αξιολογείται η προφυλακτική δράση των iG-Tregs έναντι της GvHD σε ασθενείς με HLA-συμβατό δότη που έχουν υποβληθεί σε αλλο-ΜΑΚ (αριθμός μητρώου EUDRACT-2021-006367-26). Στη μελέτη αυτή μέχρι σήμερα έχει λάβει τα iG-Tregs ένας ασθενής και αναμένεται να ενταχθούν ακόμα τρεις ασθενείς τους προσεχείς μήνες.

Βιοχημικός-Βιοτεχνολόγος, MSc, Υποψήφια Διδάκτωρ

Πηγές

1. LysandrouM, KefalaD, ChristofiP, SavvopoulosN, PapayanniPG, TheodorellouR, SagiadinouE, ZacharioudakiV, MoukouliM, TsokanasD, KaravalakisG, LigaM, StavrinosK, PapadopoulouA, YannakiEandSpyridonidisA (2023) Studyprotocol: PhaseI/IItrialofinducedHLA-G+ regulatoryTcellsinpatientsundergoingallogeneichematopoieticcelltransplantationfromanHLA-matchedsiblingdonor. Med. 10:1166871. doi: 10.3389/fmed.2023.1166871
2. Zeiser R, Blazar BR. Acute Graft-versus-Host Disease - Biologic Process, Prevention, and Therapy. N Engl J Med. 2017;377(22):2167-2179. doi:10.1056/NEJMra1609337
3. Ferrara JLM, Levine JE, Reddy P, Holler E. Graft-versus-Host Disease. 2009;373(9674):1550-1561. doi:10.1016/S0140-6736(09)60237-3
4. Sakaguchi S, Mikami N, Wing JB, Tanaka A, Ichiyama K, Ohkura N. Regulatory T Cells and Human Disease. Annu Rev Immunol. 2020;38(1):541-566. doi:10.1146/annurev-immunol-042718-041717

Η Διονυσία Κεφάλα είναι απόφοιτη του Τμήματος Βιοχημείας-Βιοτεχνολογίας του Πανεπιστημίου Θεσσαλίας. Ακολούθησε μεταπτυχιακές σπουδές στην Ογκολογία στο Vrije University στο Άμστερνταμ. Κατά τη διάρκεια του μεταπτυχιακού εργάστηκε σε ερευνητικά προγράμματα με CAR-T κύτταρα κατά του πολλαπλού μυελώματος, στο VUmc υπό την καθοδήγηση της Επ. Καθηγήτριας Μαρίας Θέμελη, καθώς και με επαγόμενα πολυδύναμα βλαστοκύτταρα επεξεργασμένα με τεχνολογία CRISPR-Cas9 για την ανάπτυξη ενός μοντέλου Οξείας Μυελοειδούς Λευχαιμίας στο iPSCs-Core-Platforme στη Νάντ της Γαλλίας, υπό την επίβλεψη του Αν. Καθηγητή Laurent David.

Επί του παρόντος, είναι υποψήφια Διδάκτωρ στο Εργαστήριο Μεταμόσχευσης Μυελού των Οστών της Ιατρικής Σχολής του Πανεπιστημίου Πατρών. Στο πλαίσιο της διατριβής της εργάζεται πάνω στην προκλινική ανάπτυξη μιας Τ κυτταρικής ανοσοθεραπείας με επαγώγιμα HLAG⁺ ρυθμιστικά Τ-κύτταρα (iG-Tregs) έναντι της Νόσου Μοσχεύματος-έναντι-Ξενιστή (Graft-versus-Host-Disease) μιας από τις πιο σοβαρές επιπλοκές της αλλογενούς μεταμόσχευσης αιμοποιητικών κυττάρων (αλλο-ΜΑΚ). Αυτή η ανοσοθεραπεία αξιολογείται τώρα σε κλινική μελέτη φάσης Ι/ΙΙ σε ασθενείς που υποβάλλονται σε αλλο-ΜΑΚ από συμβατό αδερφό δότη (EudraCT-2021-006367-26). Στα πλαίσια της μελέτης, συνέταξε τα απαιτούμενα έγγραφα για την έγκριση της κλινικής δοκιμής από τον Εθνικό Οργανισμό Φαρμάκων. Τέλος, ηγείται της ομάδας που εργάζεται για τη διαπίστευση και αδειοδότηση της εργαστηριακής μονάδας του Ινστιτούτου Κυτταρικών Θεραπειών Πάτρας για την παραγωγή προηγμένων κυτταρικών προϊόντων υπό GMP συνθήκες.

[1]O όρος ex vivo αναφέρεται σε πειραματισμούς που πραγματοποιούνται πάνω σε ζωντανούς ιστούς σε τεχνητό περιβάλλον έξω από τον οργανισμό. Συγκεκριμένα στις ex vivo διαδικασίες χρησιμοποιούνται ζωντανά κύτταρα απομονωμένα από ζωντανούς οργανισμούς τα οποία καλλιεργούνται στο εργαστήριο σε ειδικό εξοπλισμό, υπό άσηπτες συνθήκες για ώρες, ημέρες ή και εβδομάδες.