Enriquecimiento de la célula automatizada de citomegalovirus células T específicas para aplicaciones clínicas utilizando el Sistema de citoquinas de captura
Summary
The goal of this protocol is to manufacture pathogen-specific clinical-grade T cells using a bench-top, automated, second generation cell enrichment device that incorporates a closed cytokine capture system and does not require dedicated staff or use of a GMP facility. The cytomegalovirus pp65-specific-T cells generated can be directly administered to patients.
Abstract
La transferencia adoptiva de células T de patógenos específicos se puede utilizar para prevenir y tratar las infecciones oportunistas como citomegalovirus (CMV), la infección se producen después de un trasplante hematopoyético alogénico de células madre. Las células T-virales específicos de donantes alogénicos, incluidos los donantes de terceros, se pueden propagar ex vivo en el cumplimiento de las buenas prácticas de fabricación actuales (cGMP), que emplean a rondas repetidas de estimulación antígeno impulsado para propagar selectivamente las células T deseados. La identificación y aislamiento de células T específicas de antígeno también pueden llevarse a cabo basándose en el sistema de captura de citoquinas de las células T que han sido activadas para secretar interferón gamma (IFN-γ). Sin embargo, la aplicación humano generalizado del sistema de captura de citoquinas (CCS) para ayudar a restaurar la inmunidad ha sido limitado como el proceso de producción es mucho tiempo y requiere un operador experto. El desarrollo de un dispositivo de enriquecimiento celular de segunda generación, como CliniMACs Prodigy ahorapermite a los investigadores a generar células T-virales específicos utilizando un sistema automatizado menos, mano de obra intensiva. Este dispositivo separa magnéticamente etiquetados células a partir de células no marcadas que utilizan la tecnología de células activadas por la clasificación magnética para generar productos clínica de grado, se ha diseñado como un sistema cerrado y se puede acceder y operar en la mesa de trabajo. Se demuestra el funcionamiento de este nuevo dispositivo de enriquecimiento de células automatizado para la fabricación de células T-pp65 de CMV específica obtenidas a partir de un producto de aféresis de estado estacionario obtenida de un donante seropositivo CMV. Estas células T aisladas pueden ser infundidas directamente en un paciente bajo supervisión reglamentaria institucional y federal. Todos los pasos de procesamiento de bio incluyendo la eliminación de las células rojas de la sangre, la estimulación de las células T, la separación de las células T específicas de antígeno, purificación y lavado están completamente automatizados. Los dispositivos tales como esta plantean la posibilidad de que las células T para aplicación humana pueden ser fabricados fuera de las buenas prácticas de fabricación dedicada (GMP) Las instalaciones y en su lugar se produzcan en instalaciones bancarias de sangre donde el personal puede supervisar protocolos automatizados para producir varios productos.
Introduction
Trasplante de células madre hematopoyéticas (HSCT) 1 se puede combinar con la terapia adoptiva de células T para mejorar el efecto injerto contra tumor y para proporcionar inmunidad frente a infecciones oportunistas 2. Generación de células T derivadas del donante de antígenos específicos para perfusión ha requerido históricamente personal calificado y uso de instalaciones especializadas que son GMP. La entrega de tales células T ha dado como resultado en la resolución de infecciones oportunistas 3, así como el tratamiento de la neoplasia maligna subyacente 4. Recientemente, los investigadores han demostrado que la transferencia adoptiva de tan sólo unos pocos miles de células T específicas del virus (~ 1 x 10 4 a 2,5 x 10 5 células / kg destinatario de peso corporal) puede tratar con éxito las infecciones por CMV oportunistas después de TCMH alogénico 5-9. Un número limitado de instalaciones GMP con los requisitos de fabricación expertos asociados y el alto costo asociado con la producción de células tiene, sin embargo, restracceso de los pacientes igido de terapias prometedoras de células T 10. Un enfoque para el aislamiento de células T específicas de antígeno se basa en los CCS utilizando un reactivo bi-específico para reconocer CD45 y IFN-γ. Como se muestra, esta metodología se puede utilizar para generar células T específicos de CMV clínico grado que emplean un dispositivo de CCS enriquecimiento de células automatizado (Figura 1B).
Las células T-CMV específicos se generan mediante la incubación de péptidos solapantes de antígeno pp65 de CMV con células leukapheresis totales nucleares (CNC) de donantes CMV-seropositivos. Estos péptidos, que se muestran en el contexto de antígeno leucocitario humano (HLA), activan las células T-pp65 de CMV específica dentro de la TNC para secretar IFN-γ. Estas células T pueden ser "capturados" y magnéticamente separados. El funcionamiento del dispositivo de enriquecimiento de células de primera generación (Figura 1A) requiere personal especializado en el cultivo de células bajo condiciones GMP, y la coordinación de personal para llevar a cabo las múltiples sPTE necesarias para generar un producto "capturado".
El procedimiento normalmente requiere de 10 a 12 horas de funcionamiento continuo, y por lo tanto el personal probablemente necesitan trabajar más de dos turnos en las instalaciones de GMP. Estas limitaciones están ahora obvian por la aplicación de un dispositivo de segunda generación (mostrado en la Figura 1B). Este dispositivo se compromete enriquecimiento magnética, similar al dispositivo de primera generación, pero automatiza otros aspectos de la CCS en un enfoque unbreached. Esto reduce significativamente la carga sobre el equipo de GMP ya que la mayoría de los pasos se puede lograr sin supervisión por parte del personal. Además, puesto que el dispositivo funciona como un sistema cerrado, las células T específicas de antígeno pueden ser capturadas y procesadas en la mesa de trabajo, excepto las etapas implicadas en el aislamiento leucoféresis y preparación de materiales antes de iniciar el instrumento. Los detalles de la instrumentación completa y la funcionalidad de este dispositivo de enriquecimiento celular de segunda generación han sido pubcido 11.
A continuación, describimos los pasos para enriquecer las células T-pp65 de CMV específica de un producto de aféresis en estado estacionario utilizando el sistema CCS enriquecimiento de células automatizado. Una vez aislado, estas células T específicos de CMV se pueden infundir inmediatamente en un paciente.
Protocol
Representative Results
Discussion
Terapia adoptiva de células T ha surgido como una opción viable para el tratamiento de neoplasias malignas de células B 4. Su potencial terapéutico depende de la infusión el número deseado de células T específicas de antígeno diana que carecen de la senescencia replicativa 2. Esto se puede lograr mediante la clasificación de una población pura de células T específicas de antígeno de las células T expandidas de acuerdo con buenas prácticas de fabricación actuales. Dos procedimientos…
Divulgazioni
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
We thank Miltenyi Biotec, Germany for providing reagents and CliniMACS Prodigy equipment for evaluation studies. We thank George T. McNamara (Pediatric department, MD Anderson Cancer Center) for proof reading the manuscript. Grant support: Cancer Center Core Grant (CA16672); RO1 (CA124782, CA120956, CA141303; CA141303); R33 (CA116127); P01 (CA148600); Burroughs Wellcome Fund; Cancer Prevention and Research Institute of Texas; CLL Global Research Foundation; Estate of Noelan L. Bibler; Gillson Longenbaugh Foundation; Harry T. Mangurian, Jr., Fund for Leukemia Immunotherapy; Institute of Personalized Cancer Therapy; Leukemia and Lymphoma Society; Lymphoma Research Foundation; MDACC’s Sister Institution Network Fund; Miller Foundation; Mr. Herb Simons; Mr. and Mrs. Joe H. Scales; Mr. Thomas Scott; National Foundation for Cancer Research; Pediatric Cancer Research Foundation; William Lawrence and Blanche Hughes Children’s Foundation.
Materials
| CliniMACS PBS/EDTA Buffer 3 L bag | Miltenyi Biotec GmbH | 700-29 | |
| CliniMACS Prodigy Tubing Set TS 500 | Miltenyi Biotec GmbH | 130-097-182 | |
| 5 L waste bag | Miltenyi Biotec GmbH | 110-004-067 | |
| CliniMACS Cytokine Capture System (IFN-gamma) | Miltenyi Biotec GmbH | 279-01 | |
| Albumin (Human) 25% | Grifols | 58516-5216-2 | |
| Luer/Spike Interconnector | Miltenyi Biotec GmbH | 130-018-701 | |
| 0.9 % NaCl Solution (1 L) | Miltenyi Biotec GmbH | ||
| MACS GMP PepTivator HCMV pp65 | Miltenyi Biotec GmbH | 170-076-109 | |
| Water for injections | Hospira, inc, Lake Forest, IL | NDC-0409-4887-10 | |
| MILLEX GV Filter Unit 0.22 μm | Millipore | SLGV033RB | |
| TexMACS GMP Medium 2 L bag | Miltenyi Biotec GmbH | 170-076-306 | |
| Transfer Bag, 150 mL (for cellular starting material) | Miltenyi Biotec GmbH | 130-018-301 | |
| CryoMACS Freezing Bag 50 | Miltenyi Biotec GmbH | 200-074-400 | |
| 60 mL Syringes, sterile | BD, Laagstraat, Temse, Belgium | 309653 | |
| CMV sero positive apheresis product | Key Biologics, LLC, Memphis | ||
| Flow Cytometry Materials | Manufacturer | Catalog number | |
| AB Serum, GemCell | Gemini Bio-Products, West Sacramento, USA | 100-512 | |
| CD3-FITC | Miltenyi Biotec GmbH | 130-080-401 | |
| CD4-APC | Miltenyi Biotec GmbH | 130-098-033 | |
| CD8-APC-Vio770 | Miltenyi Biotec GmbH | 130-098-065 | |
| CD14-PerCP | Miltenyi Biotec GmbH | 130-098-072 | |
| CD20-PerCP | Miltenyi Biotec GmbH | 130-098-077 | |
| CD45-VioBlue | Miltenyi Biotec GmbH | 130-098-136 | |
| aIFN-γ-PE, human | Miltenyi Biotec GmbH | 130-097-940 | |
| CD3-PE | Miltenyi Biotec GmbH | 130-091-374 | |
| Propidium Iodide Solution (100 µg/mL) | Miltenyi Biotec GmbH | 130-093-233 | |
| Equipment | Manufacturer | Catalog Number | |
| CliniMACS Prodigy Device | Miltenyi Biotec GmbH | 200-075-301 | |
| Software V1.0.0.RC | |||
| MACSQuant Analyzer 10 | Miltenyi Biotec GmbH | 130-096-343 | |
| Software 2.4 | |||
| Centrifuge 5415R | Eppendorf AG | 22331 | |
| Cellometer K2 | Nexelom Bioscience, Lawrence, MA | LB-001-0016 | |
| Sterile tubing welder SCDIIB | Terumo Medical Corp., Elkton, MA | 7811 |
Riferimenti
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