ניתוח זרימת דיווח כפול מבוסס חרוזים פלואורסצנטיים מגנטיים של חסימת נוגדנים המושרה על ידי חיסון PDL1-Vaxx של אינטראקציה PD-1/PD-L1
7 ביולי 2023
מעכבי צ'קפוינט הם מטרות חשובות בפיתוח טיפולים למלחמה בסרטן. דו"ח זה מציג חיסון חדשני לסרטן מבוסס פפטיד PDL1, PDL1-Vaxx, אשר גורם לייצור נוגדנים רב-שבטיים מנטרלים החוסמים היווצרות קומפלקס PD-1/PDL1. עבודה זו מפרטת גם את הפיתוח והבדיקות של בדיקה מבוססת חרוזים פלואורסצנטיים לניתוח פעילות זו.
הפרויקט שלנו בראשות פרופסור Pravin Kaumaya מתמקד בפיתוח חיסונים נגד פפטידי אפיטופ של תאי B שניתן להשתמש בהם כדי לחזק את המערכת החיסונית כדי להילחם טוב יותר נגד הסרטן. אנו מאמינים כי חיסונים פפטידים המכוונים למטרות בקרה חיסונית עשויים אפילו להיות משולבים עם טיפולים אחרים כדי לשפר את תוצאות המטופלים. רצינו לבדוק את יכולת החסימה של נוגדני האנטי-PD-L1 שלנו בבדיקת מיקרו-חרוזים מסורתית שבה חלבון PD-L1 רקומביננטי אנושי נקשר לחרוזי MagPlex.
מצאנו שברגע שה-PD-L1 היה קשור לחרוזים, הייתה להם יכולת קשירה נמוכה עבור ליגנד PD-1 שלו. זה מנע מאיתנו להשתמש באפיק הזה של חסימת בדיקות. כאשר קשירת חלבון לחרוזים מעכבת קשירה לליגנד או נוגדנים, טיפול מקדים בנוגדני הבדיקה בתמיסה הוא אופציה, ובהמשך הוספת חרוזים מצופים ליגנד לתערובת חוסמי המטרה.
ניתן לבחון את האינטראקציה ביניהם. זה עשוי להיות נתיב שונה לחקור את אותה אינטראקציה קשירת ליגנד מטרה פיתחנו חיסונים נגד סרטן B-Vaxx, PD1-Vaxx, PDL1-Vaxx ו- CTLA4-Vaxx. חיסונים אלה מכוונים ל-HER2 וכמה סמני בקרה חיסונית מעורבים בצורות שונות של סרטן.
B-Vaxx ו-PD1-Vaxx נמצאים בניסויים קליניים מתמשכים באוסטרליה ובארה"ב. אנו מקווים שהחיסונים שלנו בנקודות ביקורת החיסון יועילו ליותר חולים. בניסויים מיקרוספיריים קודמים מצאנו כי PD-1 קיים אינטראקציה טובה עם הליגנד PD-L1 שלו. לכן, הנדסנו מחדש את הפרוטוקול, וקשרנו מראש את הנוגדנים הפפטידים נגד PD-L1 לחלבון PD-L1 ביוטינילציה לפני הוספת חרוזי MagPlex המתויגים ב-PD-1.
זה אפשר לנו לבדוק את הנוגדנים שלנו על יכולתם לחסום אינטראקציה PD-1/PD-L1. נמשיך להתמקד באימונותרפיה משולבת המתגברת על עמידות לטיפול. אנו רוצים גם לחקור טיפולים משולבים יעילים יותר המעכבים טוב יותר את צמיחת הגידול, מונעים גרורות ומאריכים את שיעורי ההישרדות של החולים.
סקירה כללית
מחקר זה מציג חיסון סרטן חדש המבוסס על פפטיד PDL1, בשם PDL1-Vaxx, שנועד להגביר את התגובה החיסונית נגד סרטן על ידי השראת נוגדנים נטרליים. המחקר מפרט בנוסף בדיקה המבוססת על חרוזי פלואורסצנציה לניתוח פעילות החסימה של נוגדנים אלו נגד אינטראקציות בין PD-1 ל-PD-L1.
מרכיבי מפתח של המחקר
תחום המדע
- אימונולוגיה
- טיפול בסרטן
- פיתוח חיסונים
רקע
- מעכבי נקודות בקרה (Checkpoint inhibitors) הם חיוניים בטיפול בסרטן.
- PD-L1 הוא מטרה משמעותית לחסימת נקודות בקרה חיסוניות.
- חיסוני פפטידים עשויים להגביר את התגובות החיסוניות.
- שילוב של טיפולים עשוי לשפר את תוצאות הטיפול במטופלים.
מטרת המחקר
- פיתוח חיסון מבוסס פפטידים המכוון ל-PD-L1.
- הערכת יעילות החיסון בהשראת ייצור נוגדנים.
- יצירת בדיקה מהימנה למדידת פעילות חסימה של נוגדנים.
שיטות שנעשה בהן שימוש
- פיתוח חיסון פפטידי PDL1-Vaxx.
- בדיקה של נוגדי PD-L1 באמצעות מבחן microbead.
- פרוטוקולי הנדסה מחדש לבדיקת נוגדנים.
- ציטומטריה זרימה למדידת עוצמה פלואורסצנטית.
תוצאות עיקריות
- PDL1-Vaxx השתגרה בהצלחה בעירור נוגדנים נטרוליים.
- בדיקת המיקרו-ביד (microbead assay) הדגימה את יכולת החסימה של הנוגדנים.
- פרוטוקולים שעברו הנדסה מחדש שיפרו את דיוק הבדיקה.
- טיפולים משולבים נבחנים כעת במטרה להגביר את היעילות.
מסקנות
- PDL1-Vaxx מראה פוטנציאל כחיסון נגד סרטן.
- בדיקות חרוזיים פלואורסצנטיים יעילות לניתוח אינטראקציות של נוגדנים.
- נדרש מחקר נוסף כדי למטב טיפולים משולבים.
שאלות נפוצות
רלוונטיות תעשייתית למנהלים
חסימת נקודות ביקורת (Checkpoint blockade) נותרת אבן יסוד באימונו-אונקולוגיה, אך תגובות משתנות של מטופלים מעוררות צורך בטיפולים חדשניים המהוצעקים באופן מכניסטי. בדיקת חרוזי המגנט בעלת הדואל-רפורטר (dual-reporter magnetic bead assay) לחסימת נוגדנים המושרית על ידי PDL1-Vaxx מספקת פלטפורמה כמותית וניתנת לשחזור להערכת עיכוב של נקודות ביקורת חיסוניות בממשק שבין שלב הגילוי לשלב הפרה-קליני. תהליך עבודה זה תומך בביטחון ניבוי לגבי תפקוד הנוגדנים ומסייע במיון הפורטפוליו עבור אימונותרפיות מהדור הבא.
יישומים אסטרטגיים במחקר ופיתוח בביופארמה
גילוי מוקדם ותיקוף מטרה
- מאפשר בחינה ישירה של חסימת מסלול PD-1/PD-L1 המתווכת על ידי נוגדנים.
- תומך בהפחתת סיכונים מכניסטיים על ידי כימות עיכוב תפקודי של נוגדנים.
- מסייע בתיקוף יעדים עבור מועמדים לוואקצינים של נקודות בקרה חיסוניות.
- מספק נתונים לתיעדוף נוגדנים מובילים לפיתוח המשך.
סריקה ופיתוח בדיקות
- מספק בדיקה כמותית וסטנדרטית לסריקת נוגדנים נגד PD-L1.
- מאפשר מדידה הדירה של יעילות החסימה בין מועמדים שונים לנוגדנים.
- תומך ביכולת הרחבה לסריקה בסריקה רב-ערוצית (high-throughput) של מעכבי נקודות בקרה חיסוניות.
- מייצר נתונים חסונים להשוואה בין נוגדנים מועמדים לבקרות.
מחקר תרגומי ופרה-קליני
- מתאימה נתוני חסימה in vitro למודלים של יעילות פרה-קלינית לצורך רצף תרגומי.
- תומכת בקידום מותאם סיכונים של נוגדנים המושרים על ידי חיסון למחקרים בבעלי חיים.
- מספקת ראיות מכניסטיות להכוונת אסטרטגיות של אימונותרפיה משולבת.
- מאפשרת הערכה כמותית של תפקוד נוגדנים הרלוונטי למודלים של מחלות.
אינטגרציה של זרימת עבודה ושל צנרת עיבוד
בדיקת חרוזי הדואל-רפורטר (dual-reporter) זו מגשרת בין שלבי הגילוי המוקדמים, זיהוי מובילים (lead identification) ותיקוף פרה-קליני עבור תוכניות של חיסוני נקודות בקרה חיסוניות.
- ביולוגיה של גילוי: מקימה כימות של חסימת נוגדנים של PD-1/PD-L1, ובכך תומכת בתיקוף מטרות מונחה-היפותזה.
- סריקה: מספקת קריאות כמותיות הניתנות לשחזור לצורך הערכת יעילות של נוגדנים.
- אנליטיקה: מאפשרת השוואה ישירה של אחוזי עיכוב ואותיות קישור בין מועמדים שונים.
- מחקר תרגומי: מקשרת בין חסימה in vitro ליעילות in vivo במודלים פרה-קליניים.
- שימוש חוזר ארגוני: מבססת מערך בדיקה פלטפורמי הניתן להתאמה למטרות נקודת בקרה אחרות ולסוגי נוגדנים שונים.
השפעה תפעולית ועסקית
- ערך מדעי: מגביר את הביטחון החזוי בתפקוד הנוגדן ובמעורבות המטרה.
- ערך תפעולי: סטנדרטיזציה של הערכת החסימה לצורך הדירות ויכולת הרחבה.
- ערך אסטרטגי: מספק מידע לקבלת החלטות של המשך או הפסקת פיתוח (go/no-go) עבור מועמדים לחיסוני נקודות בקרה ושילובים שלהם.
- השפעה על הפורטפוליו: מאפשר תיעוד ותיעדוף של מובילי נוגדנים למעבר לשלבים הבאים, מותאם לסיכון.
שיקולי יישום
- דורש מומחיות בפיתוח בדיקות אימונו-סיי (immunoassay) ובניתוח בציטומטריה זרימתית.
- דורש גישה למכשור ניתוח זרימה בעל דו-דיווח (dual-reporter) ולפלטפורמות של חרוזי מגנט.
- דורש סטנדרטיזציה קפדנית בין צוותים לצורך הדירות (reproducibility) של הבדיקה.
- ניתן להתאמה למקורות נוגדנים שונים וליעדי נקודות בקרה (checkpoint targets) באמצעות אופטימיזציה של הפרוטוקול.
- תלוי בריאגנטים מאושרים ובביקרות כמותיות לצורך פרשנות אמינה.
