cePolyTregs bei der Inseltransplantation (cePolyTregs)

Typ-1-Diabetes mellitus (T1DM) entsteht durch einen Verlust der Insulinproduktion, der durch die Zerstörung der insulinproduzierenden Zellen in der menschlichen Bauchspeicheldrüse verursacht wird. Bei Patienten mit T1DM kommt es zu erheblichen Komplikationen aufgrund unkontrollierter Blutzuckerwerte. Die Verabreichung von Insulin ist eine lebensrettende Behandlung, kann jedoch nicht die dynamische und reaktionsfähige Kontrolle reproduzieren, die durch die eigenen insulinproduzierenden Zellen einer Person bereitgestellt wird. Insulintherapien können auch das Risiko schwerer Episoden mit niedrigem Glukosespiegel erhöhen, was die Lebensqualität dieser Patienten erheblich beeinträchtigt. Darüber hinaus können diese Therapien die Langzeitkomplikationen dieser verheerenden Krankheit nicht vollständig verhindern.

Die Transplantation der insulinproduzierenden Zelle in die Leber (Inseltransplantation) hat sich als wirksame und wertvolle Behandlung für Menschen mit niedrigem Blutzuckerspiegel erwiesen. Allerdings ist die Inseltransplantation derzeit durch die Anzahl der Organspender der Bauchspeicheldrüse und den Bedarf an lebenslangen Medikamenten, wie z. B. Medikamenten gegen Abstoßung, begrenzt.

Tregs sind eine Untergruppe von CD4+-T-Zellen, deren Aufgabe es ist, die Homöostase des Immunsystems aufrechtzuerhalten und die Toleranz gegenüber Selbstantigenen aufrechtzuerhalten. Die Funktion von Tregs bei der Aufrechterhaltung der Immuntoleranz kann durch die Treg-Zelltherapie zur Behandlung verschiedener immunologischer Erkrankungen genutzt werden. Tregs haben die Fähigkeit, zu Entzündungsherden zu wandern und verfügen über über 30 verschiedene Immunregulationsmechanismen, um auf verschiedene Entzündungszustände zu reagieren. Die Treg-Effektorfunktion scheint durch die Unterdrückung von Zuschauern zu funktionieren und lokale Entzündungsreaktionen durch eine Kombination aus Zell-Zell-Kontakt und unterdrückender Zytokinproduktion zu regulieren. Schließlich wurde gezeigt, dass Tregs eine entscheidende Rolle bei der Gewebereparatur spielen. Die Entdeckung des Transkriptionsfaktors FOXP3 im Jahr 2003 stellte einen großen Fortschritt in der Treg-Charakterisierung dar. FOXP3 ist für die Spezifikation der Treg-Zelllinie von wesentlicher Bedeutung und trägt direkt zur Treg-Funktion bei. FOXP3 ist jedoch ein intrazelluläres Protein, das nicht zur Isolierung von Tregs für therapeutische Zwecke verwendet werden kann. Daher müssen Methoden zur Isolierung von Tregs auf der Verwendung von Zelloberflächenmarkern beruhen. Die Entdeckung der umgekehrten Beziehung zwischen CD127- und FOXP3-Expression führte zur Verwendung des CD4+CD127lo/-CD25+-Zelloberflächenphänotyps für die Selektion einer hochreinen menschlichen Tregs-Population mit hoher Ausbeute, die in vitro hoch supprimierend ist und somit die beste Quelle darstellt von FOXP3+ Tregs für die adoptive Immuntherapie.

Kryokonserviertes PolyTregs (cePolyTregs) ist ein neues Zelltherapeutikum für allogene oder autologe Anwendungen, das bisher zur Behandlung des akuten Atemnotsyndroms (ARDS) im Zusammenhang mit einer SARS-CoV-2-Infektion untersucht wurde. Es wird angenommen, dass ein früheres analoges Produkt, PolyTregs, das nach einer ähnlichen Methodik hergestellt wurde und sich nur in der endgültigen Formulierung unterschied, in vitro und in vivo eine ähnliche Leistung erbringt. Die klinischen Erfahrungen mit cePolyTregs sind noch begrenzt; Die analogen PolyTregs wurden jedoch in großem Umfang sowohl als allogenes als auch autologes Produkt bei verschiedenen klinischen Erkrankungen eingesetzt, darunter Graft-versus-Host-Krankheit (GvHD), Typ-1-Diabetes, Nierentransplantation, systemischer Lupus erythematodes (SLE) und Pemphigus vulgaris (PV). ). Diese Erfahrungen mit autologen PolyTregs liefern wertvolle Erkenntnisse für cePolyTregs.

Wir haben das analoge PolyTregs-Produkt in einer klinischen Studie bei Probanden verwendet, die eine Inseltransplantation erhielten (Studie „PolyTregs in Islet Transplant“). Insgesamt 16 Teilnehmer wurden im Zeitraum März 2018 bis März 2021 an der University of Alberta auf ihre Eignung für die Studie überprüft. Die Teilnehmer wurden in zwei Kohorten aufgeteilt. Kohorte 1 erhielt eine Inseltransplantation unter Verwendung einer Alemtuzumab-Induktionstherapie mit Etanercept und einer entzündungshemmenden Anakinra-Therapie. Kohorte 2 erhielt eine Inseltransplantation unter Verwendung einer Anti-Thymozyten-Globulin (ATG)-Induktionstherapie mit Etanercept und einer entzündungshemmenden Anakinra-Therapie. Die Behandlungsgruppen beider Kohorten erhielten jeweils 6 Wochen und 2 Wochen nach der Inseltransplantation eine PolyTregs-Infusion für Kohorte 1 und Kohorte 2. Alle Teilnehmer beider Kohorten erhielten eine niedrig dosierte Immunsuppression mit Tacrolimus (Tac) und Sirolimus (SRL) und wurden nach der PolyTregs-Infusion ein Jahr lang beobachtet, um die Sicherheit und vorläufige Wirksamkeit der PolyTregs-Therapie zu beurteilen. Zum Zeitpunkt dieses Protokolls haben 3 Teilnehmer PolyTregs-Infusionen erhalten. Alle gemeldeten Nebenwirkungen waren von leichter bis mittelschwerer Schwere, verschwanden und wurden als unwahrscheinlich oder nicht im Zusammenhang mit der PolyTregs-Infusion eingestuft. Dieser Versuch war zwar machbar, wurde jedoch durch die logistischen Probleme im Zusammenhang mit der Herstellung von PolyTregs und die Unvorhersehbarkeit des Zeitpunkts der Transplantation verstorbener Spenderinseln begrenzt.

Kryokonservierte PolyTregs (cePolyTregs) Um die Machbarkeit der Logistik der Herstellung von PolyTregs und den Zeitpunkt der Inseltransplantation zu erleichtern, werden cePolyTregs verwendet. cePolyTregs wird nach seiner Formulierung kryokonserviert und unmittelbar vor der Infusion aufgetaut. cePolyTregs hat eine andere Formulierung, aber die Identität und die Eigenschaften sind analog zu PolyTregs vor und nach der Kryokonservierung. cePolyTregs werden unter kontrollierten Bedingungen durch einen qualifizierten Spediteur an die Infusionsstelle geliefert und bis kurz vor der Infusion kryokonserviert aufbewahrt. cePolyTregs werden zunächst in einem Wasserbad mit einer Temperatur von 34 °C bis 38 °C aufgetaut und vor der Verabreichung auf Eis gehalten. Das aufgetaute cePolyTregs-Produkt wird über einen peripheren intravenösen (IV) Zugang verabreicht, der mit Kochsalzlösung gemäß den festgelegten Standardarbeitsanweisungen vorbereitet ist. Das Produkt wird je nach Volumen in etwa 10 bis 30 Minuten über den peripheren intravenösen Zugang mit einer manuellen Spritze verabreicht.

Nach der Verabreichung des aufgetauten cePolyTregs-Produkts werden Produktbeutel, Schlauch und periphere Infusionsleitung mit normaler Kochsalzlösung gespült, um sicherzustellen, dass die vollständige Dosis infundiert wird. Medizinische Notfallausrüstung (z. B. ein Notfallwagen) steht während der Infusion zur Verfügung, falls der Patient eine allergische Reaktion, eine schwere blutdrucksenkende Krise oder eine andere Reaktion auf die Infusion zeigt. Vitalfunktionen (Temperatur, Atemfrequenz, Puls und Blutdruck) werden vor und nach der Infusion gemessen, dann alle 15 Minuten (+/- 3 Minuten) für mindestens eine Stunde und bis diese Anzeichen zufriedenstellend und stabil sind. Die intravenöse Leitung bleibt nach der Infusion bestehen und der Proband wird gebeten, 24 Stunden lang in der klinischen Forschungseinheit zu bleiben. Die Vitalfunktionen werden in den ersten vier Stunden stündlich (+/- 3 Minuten) und danach alle vier Stunden (+/- 3 Minuten) überwacht.

Basierend auf bestehenden präklinischen und klinischen Erkenntnissen gehen wir davon aus, dass cePolyTregs sowohl vor der Auto- als auch vor der Allorejektion transplantierter Inseln schützen und dadurch die insulinunabhängige Haltbarkeit und C-Peptid-Funktion im Laufe der Zeit bei Erwachsenen mit Typ-1-Diabetes verbessern.