Immunológiai alapú terápiák

1. Immunológiai alapú terápiák

2. MELLÉKHATÁS HATÁS CÉL: A VÁLASZTOTT TERÁPIA HATÁSA FELÜLMÚLJA A MELLÉKHATÁSOKAT MEGOLDÁST HOZHAT A CÉLZOTT MOLEKULÁRIS TERÁPIA

3. Célzott molekuláris terápia A kórosan működő / károsodott sejtekben jelen lévő és - a fiziológiásan működő sejtekből hiányzó - hibás molekuláris funkciók módosítása.

4. Célzott molekuláris terápia (CMT) előnyei • Növekvő szelektivitás • Specifikus célbajutás • Csökkent toxicitás (mellékhatások minősége, mennyisége intenzitása) • (A CMT gyógyszereinek vérképzőszervi gátló hatása már elhanyagolható - hányinger, hajhullás stb. ritkán fordul elő.) • Kombinálhatóság (Az alacsony toxicitás miatt akár egyidejűleg, akár egymás után is adagolhatók citotoxikus szerekkel. Gyakorlati tapasztalat: a kombinációban nemcsak additív, hanem szinergista hatás is érvényesülhet (bevacizumab = anti-VEGF, gefitinib = EGFR inhibitor stb.) • Lokális, fokozott hatás

5. Immunterápia - immunmoduláció Kezelés az immunválasz módosítása révén GÁTLÁSON ALAPULÓ IMMUNTERÁPIA (immunszuppresszió) AKTIVÁCIÓN ALAPULÓ IMMUNTERÁPIA (immunstimuláció)

6. Immunstimulánsok Az immunrendszer működését serkentő gyógyszerek NEM SPECIFIKUS SPECIFIKUS Az antigén-specifikus immunválaszt fokozzák Pl. vakcinák antitestek Az immunválaszt fokozzák, de nem antigén-specifikus módon Pl. adjuvánsok és nem specifikus immunstimulátorok (pl. ösztrogén, D3 vitamin, …)

7. Immunszupresszorok Az immunrendszer működését gátló gyógyszerek EXOGÉN ENDOGÉN Pl. tesztoszteron; glukokortikoidok Immunszupresszív gyógyszerek Pl. szintetikus glukokortikoidok citosztatikumok antitestek

8. I.IMMUNTERÁPIÁVAL A DAGANATOK ELLEN

9. DAGANATOK GYÓGYSZERES KEZELÉSE Citotoxikus kezelés: a daganatsejt elpusztítása (a szomatikus sejtek tömeges pusztulásával jár) Citosztatikus kezelés: a sejtoszlás gátlása anélkül, hogy a sejtek végérvényesen elpusztulnának. (A daganat tehát később kiújulhat.) Célzott molekuláris terápia: a daganatsejtben jelen lévő és - a szomatikus sejtekből hiányzó - hibás molekuláris funkciók módosítása.

10. SEJT-ALAPÚ IMMUNTERÁPIÁK

11. Sejt-alapú immunterápiák • Adoptív transzfer - T sejt aktiváció in vitro • DNS-vakcináció - a tumorantigént kódoló DNS-plazmid segítségével váltanak ki tumorspecifikus T-sejt-választ. • DC vakcináció • Bispecifikus antitestek - A daganatsejtet és a tumort pusztító T- és NK-sejteket egyaránt felismerõ és így összekapcsoló „kettõs specificitású”, biotechnológiai úton elõállított ellenanyagok nagymértékben segítik célzottan elpusztítani a rosszindulatú sejteket. • Lokális immuntolerancia gátlása / megszüntetése

12. T sejtek módosítása: 1. In vitro aktiváció (IL-2; tu Ag) 2. Transzfektálás az optimális TCR-ral T sejtek „begyűjtése” In vivo limfodepléció T sejtek klonális felszaporítása in vitro Aktivált T sejtek visszajuttatása Adoptív transzfer www.nccr-oncology.ch

13. DNS vakcináció: immunizálás az antigént kódoló génnel A betegséget okozó gén(ek) izolálása A plazmidok bejuttatása a szervezetbe Beültetés plazmidba • A DNS beépül a gazdasejt genomjába • Transzkripció • Transzláció • Ag expresszió • Az immunrendszer aktivációja • Immunológiai memória www.immune.org.nz

14. DC differenciáltatás in vitro a monocytákból Monocyták izolálása perifériás vérből DC aktiváció in vitro: inkubáció tumorantigénekkel Tumorantigének izolálása Tumorsejtek izolálása Beteg Az érett, Ag prezentáló DC-k Visszajuttatása a betegbe (Vakcináció) Érett, Ag prezentáló DC-k DC vakcináció www.ehealthandhealing.com

15. II.MONOKLONÁLIS ANTITESTEK A TERÁPIÁBAN

16. egy kis ismétlés….. CDR régió

17. Y Citokin Toxin Y Bispecifikus At Gyógyszer Y * Y Y Effektor sejt At-ligand Fúziós fehérje Y Immunliposzóma Monoklonális antitest (At) terápia Direkt citotoxicitás Immunválasz moduláció „Csupasz mAt” Y Enzim Y Y Célsejt *Radioaktív izotóp

18. Ligand Ligand Ligand Y receptor receptor A monoklonális antitestek hatásmechanizmusai I. „CSUPASZ ANTITEST” pl. neutralizáló antitest sejt A monoklonális At kötődése a receptorhoz megakadályozza a ligand bekötődését pl. anti-TNFa antitestek (Remicade; Humira)

19. enzim gyógyszer előalak (hatástalan) aktív gyógyszer (hatásos) Y célpont A monoklonális antitestek hatásmechanizmusai II. „Antibody-directed enzyme prodrug therapy (ADEPT)” toxikus hatás sejt A monoklonális At kötődik a célsejthez. A szervezetbe nem toxikus gyógyszer előalakot juttatnak be, amelyet az ellenanyaghoz kötött enzim aktív formává alakít át. kísérleti stádiumban van (nincs még forgalomban ilyen gyógyszer)

20. aktív gyógyszerek nukleotidok szállítása liposzóma Y célpont szövetspecifikus gén-szuppresszió; gyógyszerbejuttatás sejt A monoklonális antitestek hatásmechanizmusai III. Immunliposzóma A monoklonális At kötődik a célsejthez. (Gyakorta: transzferrin receptor  anti-TR At fragmentumok) A liposzómák aktív gyógyszereket vagy a génműködést befolyásoló molekulákat, esetleg nukleotidokat szállítanak. A receptorhoz történő specifikus kötődés után a liposzóma tartalma közvetlenül a célsejtbe jut. pl. Matsumura (2004) have published the first clinical trial where doxorubicin encapsulated in pegylated immunoliposomes was administered to twentythree patients suffering from advanced or recurrent gastric cancer refractory to conventional therapy.

21. Immunliposzómák • Elnyújtott hatás • Megváltozik a gyógyszer eloszlása a szervezetben • PEG (polietilénglikol) módosítással elérhető, hogy a MNP (mononukleáris fagocita rsz.) kevésbé vegye fel  hatékonyabb célba érkezés, elnyújott hatás, akkumuláció a kóros szövetben • Konjugáció monoklonális antitestekkel  irányított célbajuttatás (pl. anti-CEA; anti-AFP; anti-GAH) • In vivo génterápia (in vivo transzfekció)

22. Matsumura (2004)Phase I and pharmacokinetic study of MCC-465, a doxorubicin(DXR) encapsulated in PEG immunoliposome, in patients withmetastatic stomach cancer MCC-465 is a newly formulated immunoliposome-encapsulatedDXR. This liposome is chemically conjugated to PEGand the F(ab′)2 fragment of the human monoclonal antibody, GAH, which recognizes a cell surface molecule on various typesof cancer cells. GAH = cancer-reactive human monoclonal antibody (Hosokawa). Annals of Oncology 15: 517–525, 2004

23. radioaktív anyag radioaktív anyag radioaktív anyag radioaktív anyag radioaktív anyag biotin biotin sztreptavidin Y Y célpont célpont közvetlen toxikus hatás sejt sejt A monoklonális antitestek hatásmechanizmusai IV. Radio-immunoterápia (RIT) „Egy lépcsős” „Két lépcsős” A radioaktív anyaggal konjugált monoklonális At kötődik a célsejthez  a sugárhatás közvetlenül a célsejtet károsítja. Leggyakrabban a sugárérzékeny limfómák kezelésével próbálkoznak. pl. Tositumomab: anti-CD20 mAt + 131I (kevert b és g sugárzó (BEXXAR). Felezési idő: 8 nap). Follikuláris limfóma kezelésére használják.

24. A bispecifikus monoklonális At összekapcsolja a célsejtet és az effektor sejtet az effektor mechanizmusok közvetlenül a célsejtet károsítják T vagy NK SEJT Effektor sejt marker Y Tumor Ag granzim perforin TUMORSEJT BISPECIFIKUS ANTITESTEK tumorsejt apoptózis Blinatumomab (MT103): non-Hodgkin’s lymphoma és ALL kezelésére; Hatásmechnaizmus: CD19 – CD3 felismerés; (German-American company Micromet, Inc. és MedImmune fejlesztése)

25. A monoklonális antitest terápia veszélyei Egérben termelt ellenanyagok  • Rövid távon: az életet veszélyeztető akut hiperreaktivitás (anaphylaxiás shock) • Hosszú távon: az egér immunglobulinokat felismerő humán ellenanyagok - HAMA - termelése (immunológiai memória!)  az ismételt beadás után gyors, akár a terápiás hatást megelőző elimináció • Megoldás: • Humanizált monoklonális ellenanyagok előállítása (génsebészet) • At fragmentumok felhasználása: • Hatóanyag: Fab régió (specifikus; kicsi, ezért jól penetrál, de az életideje csökken) • Az Fc régió hiánya csökkenti az aspecifikus kötődést

26. Humanizált monoklonális ellenanyagok -SS- -SS- -SS- -SS- -S-S- -S-S- -S-S- -S-S- Egér immunglobulin Humán immunglobulin Humanizált immunglobulin „CDR-beültetett” humanizált immunglobulin

27. Monoklonális ellenanyag fragmentumok NEHÉZLÁNC VARIÁBILIS RÉGIÓ (VH) NEHÉZLÁNC KONSTANS RÉGIÓ (CH) KÖNNYŰLÁNC VARIÁBILIS RÉGIÓ (VL) KÖNNYŰLÁNC KONSTANS RÉGIÓ (CL) EGYLÁNCÚ ELLENANYAG FRAGMENTUMOK (scFv) ANTIGÉN-KÖTŐ FRAGMENTUM TELJES MÉRETŰ ANTITEST

28. Monoklonális antitestek a gyógyításban • daganatok • autoimmun kórképek • gyulladásos megbetegedések • szervátültetések

29. III. TERÁPIÁS FEHÉRJÉK A DAGANATOK ELLENI HARCBAN

30. Citokinek a daganatok kezelésében • Interferon a(Kaposi's sarcoma, CML, HCL) • MHC class I expresszió fokozása • tumor antigének és adhéziós molekulák expressziójának fokozása • Antiangiogenikus • Fokozza a B és a T sejtek aktivitását • Stimulálja a makrofágokat és a DC-ket, fokozza az FcR expressziójukat • Interleukin-2 (vese cc, melanoma, limfóma, leukémia) • Fokozza a T sejtek aktivitását • GM-CSF (BMT  csv repopuláció; melanoma monoterápia) • Stimulálja a monocita-makrofág sejtek képződését, kiáramlását a csontvelőből és az aktivitásukat • Interleukin-12 (vakcina adjuváns; metasztatikus vese cc, melanoma) • Fokozza az NK és T sejtek aktivitását • B sejt növekedési faktor

31. Daganatok kezelése a lokális immuntolerancia megváltoztatásával • a tumorsejteken expresszálódó antigének módosítása  az immunogenitás fokozása • adjuvánsok alkalmazása • CTLA-4 blokád • Treg gátlás

32. Gyógyítás az immuntolerancia befolyásolásával • Immuntolerancia kialakítása autoimmun és allergiás betegségekben • Tolerancia indukció immunszuppresszió helyett, a transzplantációs kilökődés megelőzésére • Az immuntolerancia áttörése daganatos megbetegedésekben és krónikus vírusfertőzésekben • Tolerancia indukció immunológiai hátterű habituális vetélések megakadályozására

33. „Eddig a gyógyszert mozgattuk….”

34. most a sejtet: kemotaktikus drug-targeting

35. IV. Terápiás antitestek a reumatológiában

36. Szisztémás autoimmun betegségek: rheumatoid arthritis főleg kéz és láb kisízületeket érinti férfi nő arány 1:3

37. TNF RA-ben T sejt Synoviocita Makrofág TNFa Mátrix lebontó enzimek termelését fokozza, mely porc pusztuláshoz vezet Gyulladásos citokinek termelését fokozza Adhéziós molekulák expresszióját fokozza, leukociták ízületekbe vándorlását segíti

38. Állatmodellek TNF transzgenikus egér– súlyos destruktív arthritis Keffer J: EMBO J. 1991 TNF blokkoló kezelés- jól működik állatmodellekben Williams RO: Proc Natl Acad Sci U S A. 1992 TNF deficiens egér- fokozott hajlam fertőzésekre Marino MW: Proc Natl Acad Sci U S A. 1997

39. Az első megfigyelés, mely TNF blokkolás terápiás szerepe mellett szól RA-ben Rheumatoid arthritises betegekből származó synoviális sejtek IL1 termelése gátolható TNF blokkolással Brennan et al. Lancet 1989

40. TNF blokkolás TNF blokkolás számos humán klinikai vizsgálat szerint igen hatékony 2003 Albert Lasker Díj Marc Feldmann és Sir Ravinder Maini (Kennedy Intézet, London) A TNF blokkoló kezelés rheumatoid arthritisben és egyéb autoimmun betegségekben.

41. TNF blokkolás TNF blokkolás igen hatékony többek között rheumatoid arthritisben, spondylitis ankylopoeticaban (magyarországon kb. 5000 beteget kezelnek TNF blokkolóval) infliximab etanercept adalimumab részben egér szolubilis receptor human antitest anititest infúzió subcutan subcutan 3-5 mg/tts kg 50 mg sc, hetente 40 mg sc. hetente 6-8 hetente

42. TNF blokkolás és fertőzések számos baktérium, vírus, gomba fertőzés előfordulása nő TNF blokkolás során 10-20% összes infekció leggyakoribb felső légúti infekció ritkább fertőzések erysipelas (orbánc) ízületi és csont fertőzések húgyúti fertőzések hepatitis növeli a TBC rizikóját

43. B sejt aktiváció RA-ben Rheumatoid arthritisben és SLE ben is B sejt aktiváció figyelhető meg B-cell activating factor (BAFF) másnéven B Lymphocyte Stimulator (BLyS) Zhang, et al. J Immunol 2001;166:6-10

44. B sejt depletáló monoklonális antitest: rituximab Monoklonális antitest human/egér Anti-CD 20 (B sejt marker) Hatásmechanizmus B sejt depléció Antitest dependent sejt mediált citolízis (ADCC) Komplement aktiváció Apoptózis

45. B sejt fejlődés CD20 expresszió B-sejt érés során1 rituximab a CD20 antigénhez kötődik (plazma sejthez nem kötődik) antitest szint jelentősen nem változik rituximab kezelés mellett 1. Roitt et al, eds. Immunology. 6th ed. Chapter 8. 2001. Rituxan® (Rituximab) PI. February 28, 2006.

46. T limfociták szintén terápiás célpontot képviselnek rheumatoid arthritisben

47. CTLA4 T extracelluláris domain IgG1 Fc fúzió- szolubilis CTLA4

48. CTLA4-IgG B7-hez kötődik, CD28-B7 kapcsolódást gátolva Antigén prezentáló sejt T sejt

49. Abatacept szerkezete Abatacept szolubilis fúziós protein -extracelluláris domain, human CTLA-4 -Fc, human IgG1 CTLA-4 IgG1 (CTLA-4Ig) Extracelluláris Sejt membrán Intacelluláris Komplementet nem aktivál IgG1 = immunoglobulin G1. CTLA4=cytotoxic T-lymphocyte-associated antigen-4; Ig=immunoglobulin. Linsley. J Exp Med 1991; 174(3): 561–9