Ce protocole décrit le processus de transduction des lymphocytes T humains primaires avec un gène d’intérêt, garantissant la compatibilité avec les normes des bonnes pratiques de fabrication (BPF).
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Article de méthode
Ce protocole décrit le processus de transduction des lymphocytes T humains primaires avec un gène d’intérêt, garantissant la compatibilité avec les normes des bonnes pratiques de fabrication (BPF).
Le domaine de la thérapie cellulaire adoptive (ACT) a été révolutionné par le développement de cellules génétiquement modifiées, en particulier les cellules CAR-T à récepteur antigénique chimérique (CAR). Ces cellules modifiées ont montré des réponses cliniques remarquables chez les patients atteints d’hémopathies malignes. Cependant, le coût élevé de la production de ces thérapies et de la réalisation d’évaluations approfondies du contrôle de la qualité a limité leur accessibilité à un plus large éventail de patients. Pour résoudre ce problème, de nombreuses institutions universitaires étudient la faisabilité de la fabrication interne de cellules génétiquement modifiées, tout en respectant les directives établies par les organismes de réglementation nationaux et internationaux.
La fabrication à grande échelle de produits à base de lymphocytes T génétiquement modifiés présente plusieurs défis, notamment en termes de capacités de production de l’institution et de nécessité de répondre aux exigences en matière de quantité de perfusion. L’un des principaux défis consiste à produire des vecteurs viraux à grande échelle selon les directives des bonnes pratiques de fabrication (BPF), qui sont souvent sous-traitées à des sociétés externes. De plus, la simplification du processus de transduction des lymphocytes T peut aider à minimiser la variabilité entre les lots de production, à réduire les coûts et à faciliter la formation du personnel. Dans cette étude, nous décrivons un processus simplifié de transduction lentivirale des lymphocytes T humains primaires avec un marqueur fluorescent comme gène d’intérêt. L’ensemble du processus respecte les normes conformes aux BPF et est mis en œuvre au sein de notre établissement d’enseignement.
L’émergence des thérapies cellulaires adoptives (ACT) et des cellules CAR-T à récepteur antigénique chimérique (CAR) a entraîné un changement révolutionnaire dans la pratique clinique moderne, établissant un nouveau paradigme de médecine personnalisée. En particulier, les cellules CAR-T ciblant CD19 ont démontré des réponses cliniques exceptionnelles et représentent la thérapie par cellules T la plus avancée pour les tumeurs malignes à cellules B 1,2,3,4,5. Cependant, les thérapies à base de lymphocytes T génétiquement modifiés actuellement commercialisées reposent fortement sur des vecteurs viraux pour le transfert de gènes. La mise en œuvre de vecteurs viraux dans l’ACT, en particulier dans des conditions de bonnes pratiques de fabrication (BPF) dans un cadre universitaire, présente des défis importants en raison des limites d’évolutivité, des exigences en matière d’équipement spécialisé, du besoin de personnel hautement qualifié et de l’utilisation de réactifs conformes aux BPF pour la production de particules virales médiées par des plasmides 6,7,8.
Par conséquent, le processus de fabrication des thérapies à base de lymphocytes T génétiquement modifiés est complexe et commence généralement par l’isolement des cellules mononucléées du sang périphérique (PBMC) à partir d’un produit de leucaphérèse. Les lymphocytes T sont souvent enrichis à partir du pool PBMC et activés à l’aide de micro-complexes anti-CD3/CD28 7,9. Par la suite, les lymphocytes T sont génétiquement modifiés avec des vecteurs viraux ou non viraux, qui peuvent être produits in situ ou externalisés. Pour atteindre le nombre de cellules requis pour la perfusion, les cellules génétiquement modifiées sont développées avant la formulation finale et/ou la cryoconservation. Enfin, le produit cellulaire doit satisfaire à divers critères de libération basés sur plusieurs tests de contrôle de la qualité9.
Ce protocole présente une méthodologie complète utilisant des techniques simples pour la manipulation ex vivo de PBMC sains afin de fabriquer un produit de lymphocytes T génétiquement modifiés dans des conditions conformes aux BPF. Le protocole comprend l’utilisation d’un vecteur lentiviral, qui peut être sous-traité à une société de production virale fournissant tous les tests quantitatifs/fonctionnels, de pureté et d’innocuité nécessaires (p. ex., titre viral, détection du lentivirus compétent pour la réplication de l’ADN de la cellule hôte). Pour cette étude, le vecteur utilisé est un vecteur lentiviral de deuxième génération basé sur VSV-g (Vésiculeuse Stomatitis Virus G Protein) avec la protéine fluorescente verte (GFP), comme gène d’intérêt, en expression constitutive.
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Cette étude a été approuvée par le Comité d’éthique de l’Université de Patras et le Comité d’examen institutionnel de l’Hôpital général universitaire de Patras. Avant d’obtenir des échantillons biologiques, le consentement éclairé a été obtenu auprès d’individus en bonne santé. L’évaluation de l’éligibilité des participants a été menée selon les procédures institutionnelles et conformément aux normes JACIE pour la leucaphérèse. Si ce protocole doit être mis en œuvre dans un cadre clinique ACT, toutes les procédures doivent respecter les directives des bonnes pratiques de fabrication (BPF) et être effectuées dans des salles blanches conformes aux BPF. Des précautions de sécurité spéciales sont nécessaires lorsque l’on travaille avec des vecteurs viraux, et ces procédures doivent être effectuées dans une enceinte de biosécurité dédiée. Dans cette étude, les procédures décrites ont été menées dans une hypoxystation HEPA H35 validée (voir le tableau des matériaux) pour assurer un environnement contrôlé et surveillé. La décontamination de tous les liquides dangereux doit être effectuée à l’aide d’une solution d’eau de Javel à 10 %.
1. Isolement des PBMC et activation des lymphocytes T (Jour 0)
2. Transduction des lymphocytes T lentiviraux (jour 3)
3. Élimination du virus et expansion des lymphocytes T (jour 4)
4. Cryoconservation (Jour 14)
REMARQUE : De la glace sera nécessaire pour transférer les cryoviaux vers le lieu d’entreposage au cours de cette étape. Le moment de la cryoconservation dépend du nombre de cellules souhaité. Pour ce protocole, la cryoconservation est effectuée le jour 14 après avoir atteint une expansion de 25 fois.
5. Contrôle de la qualité (Jour 14)
REMARQUE : Pour les tests de libération, le produit a subi plusieurs tests, notamment des tests de stérilité pour la croissance microbienne et une évaluation du niveau d’endotoxines. Ces tests ont été effectués dans des laboratoires certifiés de l’hôpital général universitaire de Patras et de l’université de Patras. La présence de mycoplasmes a été déterminée à l’interne à l’aide d’un test de détection biochimique et mesurée sur un luminomètre en suivant les instructions du fabricant (voir le tableau des matériaux). Le phénotype cellulaire (Figure 1) ainsi que le nombre et la viabilité des cellules ont été évalués en interne par cytométrie en flux (voir rubrique 5.1) et un compteur de cellules automatisé (voir Tableau des matériaux), respectivement. Les critères de rejet ont été établis en fonction des données publiées et des recommandations10,11 pour les produits cellulaires fabriqués selon les BPF (tableau 1).
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Évaluation de l’efficacité de la transduction
Les cellules transduites ont été évaluées pour l’expression du gène d’intérêt (GFP) à l’aide de la cytométrie en flux. Des résultats représentatifs sont illustrés à la figure 1. Au jour 14, plus de 95 % des cellules étaient CD3+, ce qui indique une activation et une expansion réussies des lymphocytes T. L’efficacité de la transduction dans la population CD3+ a été mesurée à 58,7 % (DT,
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Les vecteurs lentiviraux en tant que vecteurs d’administration de gènes sont des outils importants dans le domaine de la thérapie cellulaire et génique en raison de leur capacité à transduire à la fois des cellules diviseuses et non divisées12. Cependant, la production à grande échelle de vecteurs lentiviraux à l’aide de méthodes compatibles avec les BPF reste difficile en raison de divers paramètres, tels que les méthodes de transfection et les étapes de purification, qui peuvent entraîner une va...
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N.S. a élaboré le protocole et rédigé le manuscrit qui a été révisé et supervisé par A.S. ; K.S., G.A. a effectué des expériences supplémentaires ; D.K., M.L. a apporté un soutien précieux dans les expériences et avec V.Z., N.T. dans le processus d’examen. N.T. est membre de ProtATonce Ltd. Tous les autres auteurs ne déclarent aucun intérêt concurrent.
Cette recherche a été cofinancée par l’Union européenne et des fonds nationaux grecs par le biais du programme opérationnel Compétitivité, entrepreneuriat et innovation, dans le cadre de l’appel RECHERCHE - CRÉER - INNOVER (code de projet : T2EDK - 00474). Nous tenons également à exprimer notre gratitude à la Fondation Choose Life pour son soutien continu au laboratoire GMP « Dimitris Lois » de l’Institut de thérapie cellulaire.
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| Nom | Entreprise | Numéro de catalogue | Commentaires |
|---|---|---|---|
| Plaque traitée TC 24 puits | Corning | 353047 | |
| tube FACS de 5 mL | Corning | 352054 | |
| 50 mL Falcon tubes | Greiner biomedica | 227261 | |
| 6 puits TC plaque traitée | Corning | 353046 | |
| 7-AAD | BD Biosciences | 559925 | |
| BD FACS CANTO II | BD Biosciences | V96300084 | |
| BSA | Applichem | A1391 | |
| Compteur de cellules ; | Corning Cell Cytosmart | J21E0081 | |
| Cryovials | Greiner biomedica | 122263 | |
| Dimethyl Sulfoxide (DMSO) | Sigma-Aldrich | D2438 | |
| Dulbecco' s Phosphate salin tamponné (D-PBS) | Life Technologies | 14190 | |
| EDTA | Invitrogen | 15575-038 | |
| Tampon FACS (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 Solution saline équilibrée (HBSS) | Life Technologies | 14175 | |
| HEPA Whitley H35 Hypoxystation | Don Whitley Scientific | HA0315172H | |
| Albumine sérique humaine (HSA) | Baxter | B05AA01 | |
| Junior LB 9509 Luminomètre portable | Berthold Technologies | 6506 | |
| Lenti-X Provirus Quantitation Kit | Takara Bio | 631239 | |
| Lymphoprep | Stemcell Technologies | 7811 | |
| MACS GMP Lymphocyte T TransAct | Miltenyi Biotec | 170-076-156 | |
| Souris Anti-Humain ; CD3 (Clone : UCHT-1) | BD Biosciences | 557706 | |
| MycoAlert Plus Kit de détection | Lonza Bioscience | LT07-703 | |
| Parafilm film de fermeture ultra-extensible 5 cm x 75 m | D.Dutscher | 90261 | |
| PeriStem PS-650-DB (sac d’aphérèse) | Biomed Device | SC00816 | |
| Raboteuse Kryo10 Series III | Planer | ||
| T75 flacons | Greiner biomedica | 658175 | |
| Bleu de trypan, solution à 0,4 % | Invitrogen | T10282 | |
| Vectofusin-1 GMP | Miltenyi Biotec | 170-076-165 | |
| X-VIVOTM 15 Milieu cellulaire hématopoïétique sans sérum | Lonza Bioscience | A1048501 |
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