Caractérisation moléculaire-génétique chez les patients subissant une perfusion de cellules CAR-T (CAR_22)

Ces dernières années, l'application de méthodes de plus en plus avancées de culture cellulaire ex-vivo et d'ingénierie cellulaire a permis de développer de nouvelles plateformes thérapeutiques cellulaires dont la « CAR (Chimeric Antigen Receptor) - T cell therapy ». La thérapie cellulaire CAR-T est une thérapie qui utilise des lymphocytes T modifiés pour exprimer un récepteur chimérique dirigé contre un antigène spécifique, théoriquement applicable au traitement de tous les néoplasmes mais actuellement plus largement utilisée dans le traitement des hémopathies malignes. L'un des aspects les plus innovants introduits avec la thérapie cellulaire CAR-T est celui des médicaments vivants, des cellules qui agissent comme un médicament ainsi qu'un moyen de construire une immunité spécifique contre le néoplasme.

Le programme de thérapie cellulaire CAR-T se décline en trois points fondamentaux :

• la collecte de lymphocytes (par aphérèse) destinés au procédé d'ingénierie ;
• la fabrication visant à transduire et multiplier les lymphocytes collectés ;
• l'infusion de produit cellulaire après une chimiothérapie lymphodéplétive.

Les avantages de cette thérapie sont donc représentés par la possibilité de ravitailler l'immunité du patient, déficiente dans le contrôle de la maladie néoplasique, avec des lymphocytes capables d'exprimer une activité antinéoplasique avec des mécanismes non soumis à restriction de la reconnaissance antigénique médiée par HLA.

Actuellement l'autorisation de mise sur le marché (AMM) dans l'Union européenne et en Italie prévoit l'utilisation de thérapies avec des cellules CAR-T anti-CD19 basées sur des constructions chimériques de deuxième génération :

• tisagenlecleucel (Kymriah) : patients pédiatriques et jeunes adultes jusqu'à 25 ans inclus atteints de leucémie aiguë lymphoblastique (LAL) à cellules B réfractaire, en rechute post-greffe ou en seconde récidive ou plus ; les patients adultes atteints d'un lymphome diffus à grandes cellules B récidivantes ou réfractaires (DLBCL) après deux ou plusieurs lignes de traitement systémique ; patients adultes atteints de lymphome folliculaire (LF) en rechute ou réfractaire après deux ou plusieurs lignes de traitement systémique.
• axicabtagene ciloleucel (Yescarta) : patients adultes atteints d'un lymphome diffus à grandes cellules B (DLBCL) et d'un lymphome primitif du médiastin à grandes cellules B réfractaires ou récurrentes (PMBCL), après deux ou plusieurs lignes de traitement systémique ; patients adultes atteints de lymphome folliculaire (LF) réfractaire ou récidivant après trois lignes ou plus de traitement systémique.
• brexucabtagène autoleucel (Tecartus) : patients adultes atteints de lymphome cellulaire du manteau (MCL) en rechute ou réfractaires après deux ou plusieurs lignes de traitement systémique comprenant un inhibiteur de la tyrosine kinase de Bruton. L'autorisation de mise sur le marché du lisocabtagène maraleucel (Breyanzi) est attendue prochainement pour le traitement du lymphome diffus à grandes cellules B (DLBCL), du lymphome médiastinal primitif à grandes cellules B (PMBCL) et du lymphome folliculaire (LF) de grade 3B, réfractaire ou récidivant.

Cependant, l'utilisation des thérapies CAR-T n'est pas exempte d'effets indésirables potentiellement graves et parfois mortels ; dans le profil de toxicité, les éléments suivants sont reconnaissables comme particuliers :

• syndrome de libération des cytokines (SRC)
• Aplasie des lymphocytes B (hypogammaglobulinémie)
• effets indésirables neurologiques
• toxicité hématologique
• infections. Dès lors, considérant que d'une part les événements indésirables ne sont pas négligeables et d'autre part qu'un pourcentage > 50% de patients perdent la réponse obtenue, il est nécessaire d'améliorer le profil thérapeutique de la thérapie cellulaire CAR-T en augmentant son efficacité et réduire sa toxicité. Ces deux stratégies sont liées à la compréhension des mécanismes de résistance des cellules néoplasiques, ainsi qu'à la biologie des cellules CAR-T et de tous les systèmes cellulaires (microenvironnement) et non cellulaires avec lesquels elles interagissent.

L'importance de l'étude réside dans les investigations visant à comprendre les stratégies possibles qui permettent à la cellule néoplasique d'échapper aux mécanismes de cytotoxicité médiée par CAR-T et/ou de modifier la structure de l'antigène, le rendant fonctionnellement "invisible" à l'interaction avec la voiture ; il sera ainsi possible d'identifier des mécanismes de résistance au traitement par les cellules CAR-T. Un autre point fort de l'étude est représenté par le séquençage unicellulaire pour identifier les sous-populations de cellules lymphoïdes (CAR+ et CAR-) et myéloïdes liées au résultat clinique (toxicité et réponse au traitement).

Ainsi, les principaux objectifs de l'étude sont :

• Études génomiques sur des échantillons de sang périphérique prélevés sur des patients atteints d'hémopathies malignes sous thérapie cellulaire CAR-T, afin d'identifier les corrélations entre les signatures cellulaires néoplasiques et la réponse au traitement (évaluée selon les normes de laboratoire et instrumentales).
• Étude des populations CAR+ et CAR-lymphoïdes et des populations myéloïdes avec des plateformes de séquençage d'ARN unicellulaire dans des échantillons de sang périphérique afin de comprendre la dynamique cellulaire liée aux résultats cliniques tels que la réponse au traitement (évaluée selon les normes de laboratoire et instrumentales) et les effets indésirables (CRS, ICANS, sHLH, coagulopathie, cytopénies et dyscrasies auto-immunes).

Le profilage tumoral se traduira par la cinétique de la fréquence allélique des gènes variants spécifiques (VAF) (identifiés par séquençage NGS de l'ADN libre circulant) chez les patients présentant des résultats cliniques différents (réponse ou réfractaire au traitement par la thérapie CAR-T). Le séquençage d'ARN unicellulaire (scRNAseq) produira des valeurs d'abondance de gènes et des groupes de cellules (sous-populations de cellules lymphoïdes CAR+ et CAR- et de cellules myéloïdes) en même temps que des événements considérés comme pertinents dans l'histoire clinique du patient, tels que l'apparition d'une toxicité et la perte ou le maintien de réponse au traitement, afin d'établir les corrélations possibles.

L'étude sera proposée à tous les patients âgés de ≥ 18 ans subissant une perfusion de cellules CAR-T au sein du Programme Départemental de Thérapies Cellulaires Avancées de l'IRCCS AOU de Bologne, soit environ 50 patients par an pour un total de 150 patients.

Les échantillons de sang périphérique qui seront utilisés pour réaliser l'étude seront prélevés aux moments suivants :

• à l'aphérèse;
• en entrant dans le service ;
• par jour -1 ;
• au jour 0 (2 h post-perfusion);
• par jour +1, +3, +5, +7, +9, +11, +13, +30, +90, +180, +365 ;

L'échantillonnage des tissus coïncide avec l'échantillonnage qui représente la norme actuelle dans la pratique clinique de routine chez le patient subissant une thérapie CAR-T :

les échantillons seront obtenus sans invalider les procédures d'assistance (diagnostic-thérapeutique) régulièrement programmées.