Immunoterapia dostarczana za pomocą DNA skuteczniej hamowała raka jajnika w badaniach przedklinicznych

Naukowcy z The Wistar Institute opracowali nową metodę dostarczania bispecyficznych cząsteczek angażujących limfocyty T, która w badaniach laboratoryjnych i na modelach zwierzęcych skuteczniej hamowała rozwój raka jajnika niż wcześniejsze rozwiązania. Technologia wykorzystuje syntetyczne DNA, aby komórki mięśniowe organizmu samodzielnie i przez dłuższy czas wytwarzały cząsteczki immunoterapeutyczne. Wyniki opublikowano w czasopiśmie „Molecular Therapy”.

Bispecyficzne cząsteczki angażujące limfocyty T, określane skrótem BTE, łączą komórkę nowotworową z limfocytem T. Jedna część cząsteczki rozpoznaje antygen znajdujący się na powierzchni komórki nowotworowej, a druga wiąże receptor CD3 na limfocycie T. Dzięki temu komórka układu odpornościowego zostaje skierowana bezpośrednio przeciwko nowotworowi.

Tego rodzaju immunoterapie są już stosowane w leczeniu niektórych nowotworów hematologicznych. Znacznie trudniej wykorzystać je jednak przeciwko guzom litym, które są bardziej zróżnicowane i mogą utracić lub ograniczyć ekspresję antygenu będącego celem terapii.

Komórki mięśniowe jako „fabryka” immunoterapii

Jednym z ograniczeń pierwszej generacji BTE jest ich krótki czas utrzymywania się w organizmie. Wymaga to wielokrotnego podawania leku, a w niektórych przypadkach ciągłych wlewów dożylnych. Produkcja złożonych przeciwciał bispecyficznych jest ponadto kosztowna i technologicznie wymagająca.

Naukowcy z Wistar Institute zastosowali platformę synDNA, w której do komórek mięśniowych dostarczane są plazmidy zawierające instrukcję wytwarzania terapeutycznych cząsteczek. Komórki gospodarza zaczynają następnie produkować i uwalniać BTE bezpośrednio w organizmie.

– To bardzo ekscytujące osiągnięcie, ponieważ pokazaliśmy, że możemy dostarczać tak złożone cząsteczki bezpośrednio w organizmie w modelach mysich. Demonstruje to potencjał tej technologii jako narzędzia nowej generacji, które może poprawić wyniki leczenia pacjentów (tłum. red.) – powiedział dr Pratik S. Bhojnagarwala, pierwszy autor badania.

Jak wyjaśnił, takie podejście mogłoby w przyszłości ograniczyć koszty terapii oraz zmniejszyć liczbę koniecznych podań, ponieważ komórki mięśniowe przez dłuższy czas wytwarzałyby cząsteczki terapeutyczne.

Konstrukcja typu „knob-into-hole”

Aby zapewnić prawidłowe składanie bispecyficznych cząsteczek, badacze wykorzystali technologię określaną jako „knob-into-hole”, czyli w uproszczeniu „wypustka i otwór”.

Jedna część przeciwciała została zmodyfikowana tak, aby tworzyła molekularną „wypustkę”, a druga – odpowiadające jej zagłębienie. Obie części mogły prawidłowo połączyć się tylko ze sobą, podobnie jak dopasowane elementy układanki.

Każdą z części zakodowano na osobnym plazmidzie DNA. Dopiero ich jednoczesna ekspresja w tej samej komórce prowadziła do powstania funkcjonalnej cząsteczki bispecyficznej. Według autorów ograniczało to ryzyko niewłaściwego łączenia się łańcuchów.

Symulacje wykonane z użyciem AlphaFold-Multimer wskazały, że zaprojektowane części powinny skutecznie tworzyć prawidłowe pary. Wyniki potwierdzono następnie w badaniach laboratoryjnych.

– Uważam, że jest to duży krok naprzód w dziedzinie przeciwciał bispecyficznych. Ma on również znaczenie dla raka jajnika, w którym istnieje rzeczywista potrzeba nowych możliwości leczenia, ale prawdopodobnie znajdzie też szersze zastosowanie w innych guzach litych (tłum. red.) – ocenił dr Bhojnagarwala.

Dwa cele na komórkach raka jajnika

Badacze opracowali dwie cząsteczki BTE. Pierwsza rozpoznawała receptor hormonu folikulotropowego FSHR, a druga receptor HER2. Oba antygeny mogą występować na powierzchni komórek raka jajnika.

Każda z cząsteczek jednocześnie wiązała antygen nowotworowy oraz receptor CD3 na limfocytach T. W badaniach in vitro prowadziło to do zbliżenia komórek odpornościowych do komórek nowotworowych, aktywacji limfocytów T oraz uwalniania cytokin i cząsteczek uczestniczących w zabijaniu komórek.

Obie cząsteczki wywoływały zależne od dawki niszczenie komórek raka jajnika wykazujących ekspresję właściwego antygenu. Nie obserwowano natomiast niszczenia komórek, które nie miały na powierzchni FSHR ani HER2, co wskazywało na swoistość działania.

BTE aktywowały również limfocyty znajdujące się w próbkach krwi pobranych od dziewięciu pacjentek z surowiczym rakiem jajnika wysokiego stopnia złośliwości. Materiał pochodził od pacjentek przed leczeniem, po chemioterapii neoadjuwantowej oraz z nawrotem choroby.

Nie oznacza to jednak, że terapię zastosowano u pacjentek. Badanie z wykorzystaniem ich komórek zostało przeprowadzone wyłącznie w warunkach laboratoryjnych.

Dłuższe utrzymywanie się terapii w organizmie

W badaniu na myszach pojedyncze podanie DNA prowadziło do długotrwałego wytwarzania obu cząsteczek BTE. Ich obecność w surowicy była wykrywana przez ponad 300 dni.

Autorzy porównali także nowe cząsteczki z wcześniej opracowanymi BTE pierwszej generacji. Aktywność pierwszej generacji stopniowo zanikała w ciągu kilku tygodni, podczas gdy nowe cząsteczki zachowywały zdolność do kierowania limfocytów T przeciwko komórkom nowotworowym przez znacznie dłuższy czas.

W modelu raka jajnika u humanizowanych myszy obie nowe cząsteczki skuteczniej kontrolowały wzrost guzów niż BTE pierwszej generacji. Autorzy oszacowali, że kontrola nowotworu poprawiła się około 2,5-krotnie.

Podobny efekt uzyskano w eksperymentalnym modelu czerniaka, co zdaniem badaczy wskazuje, że opracowana platforma może znaleźć zastosowanie również w innych guzach litych.

Jednoczesne uderzenie w dwa antygeny

Istotnym problemem w leczeniu guzów litych jest ich heterogeniczność. Nie wszystkie komórki w obrębie jednego guza mają takie same antygeny, a pod wpływem terapii część z nich może ograniczać ekspresję celu i w ten sposób unikać działania układu odpornościowego.

Dlatego naukowcy sprawdzili, czy za pomocą jednej platformy DNA można jednocześnie wytwarzać BTE skierowane przeciwko FSHR i HER2.

Podanie obu konstrukcji nie zmniejszyło ich ekspresji. Terapia dwukierunkowa skuteczniej hamowała rozwój raka jajnika niż każda z cząsteczek podawana oddzielnie. Guzy u myszy leczonych obiema cząsteczkami były około trzykrotnie mniejsze niż po zastosowaniu pojedynczego BTE.

U 40 proc. zwierząt otrzymujących terapię skierowaną jednocześnie przeciwko FSHR i HER2 doszło do całkowitego zaniku guzów.

Analiza wykazała również, że po terapii skierowanej przeciwko jednemu antygenowi komórki nowotworowe ograniczały jego ekspresję. Jednoczesne działanie na dwa cele częściowo utrudniało nowotworowi wykorzystanie tego mechanizmu ucieczki.

Możliwe połączenie z immunoterapią anty-PD-1

Badacze sprawdzili też, czy opracowane cząsteczki można połączyć z przeciwciałami anty-PD-1, należącymi do inhibitorów immunologicznych punktów kontrolnych.

W warunkach laboratoryjnych dodanie przeciwciała anty-PD-1 do niewielkiej dawki BTE zwiększało niszczenie komórek raka jajnika w porównaniu z każdą z metod zastosowaną osobno.

Autorzy wskazują, że takie połączenie mogłoby pomóc w przełamywaniu wyczerpania limfocytów T. Na obecnym etapie nie wiadomo jednak, czy podobny efekt wystąpiłby u pacjentek.

To dopiero badania przedkliniczne

Chociaż wyniki są obiecujące, opracowana terapia znajduje się na bardzo wczesnym etapie rozwoju. Badania przeprowadzono w hodowlach komórkowych oraz na modelach mysich. Nie oceniano bezpieczeństwa ani skuteczności terapii u ludzi.

Autorzy zwracają uwagę, że długotrwała aktywacja receptora CD3 mogłaby potencjalnie prowadzić do nieswoistej aktywacji limfocytów T, ich wyczerpania lub rozwoju zespołu uwalniania cytokin. W przyszłości konieczne może być zatem opracowanie mechanizmu pozwalającego wyłączyć działanie terapii po zniszczeniu guza.

Kolejnym etapem mają być badania w bardziej zaawansowanych modelach wykorzystujących ludzkie komórki. Dopiero ich wyniki mogą zdecydować, czy technologia będzie mogła zostać skierowana do badań klinicznych.

Zdaniem autorów modułowa konstrukcja platformy mogłaby w przyszłości umożliwić szybkie dostosowywanie terapii do antygenów występujących w guzie konkretnego pacjenta oraz jednoczesne kierowanie odpowiedzi immunologicznej przeciwko kilku celom.

Źródła: Bhojnagarwala P.S. i wsp., „Efficient in vivo assembly of DNA encoded polyvalent BTEs for dual antigen targeting for broadening therapeutic impact in ovarian cancer”, „Molecular Therapy”, 2026, DOI: 10.1016/j.ymthe.2026.05.019.
The Wistar Institute, „Wistar Scientists Develop DNA-delivered Immunotherapy that Targets Ovarian Cancer More Effectively”, 20 lipca 2026 r.