PODATKI O RAZISKOVALNEM PROJEKTU
- ŠIFRA PROJEKTA: J4-2546
- NASLOV PROJEKTA: Spremljanje kliničnega in imunskega odgovora za izboljšanje zdravljenja spontanih perifernih tumorjev psov s kombinacijo elektrokemoterapije in genskega elektrotransferja IL-12
- CENOVNI RAZRED: D
- VODJA PROJEKTA: prof. dr. Nataša Tozon
- TRAJANJE: 1.9.2020 - 31.8.2023
- NOSILNA RAZISKOVALNA ORGANIZACIJA: UL VETERINARSKA FAKULTETA
- SODELUJOČI RAZISKOVALNI ORGANIZACIJI: ONKOLOŠKI INŠTITUT LJUBLJANA IN INSTITUT "JOŽEF STEFAN"
- FINANCIRANJE: Javna agencija za raziskovalno dejavnost Republike Slovenije (ARRS)
Imunske terapije so na osnovi vzpodbudnih rezultatov predkliničnih in prvih kliničnih študij v zadnjih letih močno vplivale na smernice zdravljenje raka, predvsem pri imunogenih tumorjih. Poleg imunskih zdravil na osnovi protiteles je razvoj temeljnih raziskav raka usmerjen na DNA vakcinacijo in terapije. Pomemben napredek je bil dosežen tudi na področju razvoja plazmidne DNA. Najnaprednejša imunska terapija na osnovi plazmidne DNA in elektroporacije je imunska terapija z interlevkinom-12 (IL-12), ki je v ZDA tudi že na prioritetni listi, da postane zdravilo sirota. Plazmidna DNA sama ne more prehajati celične membrane, zato se za prenos plazmida v ciljane celice uporablja sistem fizikalno posredovanega prenosa, elektroporacija. Elektroporacijo se trenutno uporablja za namene elektrokemoterapije (ECT) (kombinacija citotoksičnih zdravil, kot sta bleomicin ali cisplatin, z elektroporacijo). Z aplikacijo električnih pulzov se poveča propustnost celične membrane, kar omogoča povečan privzem zdravila. Določanje koncentracije bleomicina v krvnem serumu ali plazmi in ciljnem tumorskem tkivu v humani klinični študiji je nakazalo na možnost zmanjšanja odmerka bleomicina pri starejših bolnikih.
Elektroporacijo pa lahko uporabljamo tudi za genski elektroprenos (GET). V predkliničnih in kliničnih študijah pri psih s spontanimi tumorji se je že izkazala kot varna in učinkovita. V predkliničnih študijah na miših je bila dokazana indukcija dolgotrajne protitumorske imunosti, ki je eden od pomembnejših učinkov GET z IL-12. Protitumorski učinek GET IL-12 je večplasten in vključuje: antiangiogeni učinek, aktivacijo citotoksične aktivnosti limfocitov T in aktivacijo makrofagov M1, pri čemer je sistemska koncentracija citokinov nižja v primerjavi z rekombinantnimi citokini ali adenovirusno dostavo, kar pomeni varnejše zdravljenje. Pomembna prednost te vrste zdravljenja je tudi nizka imunogenost plazmidov v primerjavi z virusnimi vektorji, kar omogoča večkratne ponovitve aplikacije DNA. Klinična študija zdravljenja metastaz malignega melanoma pri ljudeh je pokazala, da lahko intratumoralni GET z IL-12 povzroči tudi sistemski “abscopal” učinek na oddaljene, nezdravljene tumorje.
Kombinacija ECT in GET z IL-12 se že uporablja za zdravljenje različnih tumorjev pri psih, vendar ostajajo odprta številna vprašanja, ki se nanašajo na odmerjanje bleomicina, mesto aplikacije plazmida in razloge za individualno različen odziv na terapijo.
Glavni cilj predlaganega projekta je optimizacija komponent kombiniranega zdravljenja z namenom izboljšanja učinkovitosti zdravljenja in zmanjšanja neželenih stranskih učinkov.
S tem namenom bomo pripravili protokol za izvedbo klinične študije, vključno z oceno tveganja pri psih s spontanimi tumorji, v kateri pričakujemo, da bomo določili farmakokinetični profil bleomicina pri psih različnih starosti in telesnih mas ter določili primerno časovno okno za elektroporacijo po aplikaciji citostatika. Pričakujemo tudi, da bomo dokazali, da je GET z IL-12 enako ali celo uspešnejši pri intratumoralni aplikaciji v primerjavi s peritumoralno. Z določanjem izražanja izbranih tumor-infiltrirajočih limfocitov (TIL) (CD8+, Treg ) in receptorjev ter ligandov za programirano celično smrt (PD-1/PDL-1) v tkivnih vzorcih pred zdravljenjem bomo v korelaciji s kliničnimi podatki lahko določili pogostnost ter število ponovitev zdravljenja. Boljši odziv na zdravljenje pričakujemo pri živalih, kjer bo v mikrookolju tumorja manj regulatornih T limfocitov in PD-1 pozitivnih celic ter pri živalih, kjer bo zdravljenje z GET z IL-12 povzročilo zmanjšanje v krvi krožečih regulatornih T limfocitov in CD8+ limfocitov. Pred zdravljenjem bomo analizirali tudi sestavo črevesne mikrobiote in v korelaciji z uspešnostjo terapije predvidoma oblikovali priporočila za uravnavanje črevesne mikrobiote.