Onderzoek Diana Campillo Davó

Abstract

De behandeling van acute myeloïde leukemie (AML) blijft een uitdaging ondanks de therapeutische vooruitgang. Ongeveer 50% van de patiënten in complete remissie (CR) hervalt binnen 5 jaar na diagnose. Afgelopen decennium kent chimere antigeen receptor (CAR)-T celtherapie een succesvol verhaal in hematologische aandoeningen zoals B-cel lymfoom. In AML zijn de resultaten echter teleurstellend, ondanks vele preklinische en klinische CAR-T onderzoeken. Uitdagingen in CAR-T celtherapie voor AML zijn de heterogeniteit van AML, het ontbreken van leukemie-specifieke antigenen die leiden tot off-tumor toxiciteit, en het immunosuppressieve beenmerg (BM) micromilieu. In dit project wil ik deze belangrijkste problemen onderzoeken en aanpakken door CAR-T-cellen te ontwikkelen met BM-afgeleide tumor infiltrerende lymfocyten (TILs) als een nieuwe CAR-T-celbron en een logic AND-gated strategie met co-stimulatoire receptoren (CCR) en signalerende CARs, waarbij AND-gated BM-afgeleide CCR+CAR-gemodificeerde TILs worden gegenereerd. Hiervoor zal ik (1) een geschikt protocol zoeken om BM-afgeleide TILs te expanderen, (2) BM-afgeleide TILs van AML-patiënten karakteriseren, (3) een combinatie van antigenen vinden die specifieker is voor AML, met behulp van een logic AND-gated CAR-strategie, en (4) de antileukemische functionaliteit van AND-gated CCR+CAR-BM-TILs evalueren. Dit project zal een nieuwe en krachtige generatie CAR-T therapieën voor leukemie dichterbij brengen.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Anguille Sébastien
• Co-promotor: Campillo Davó Diana
• Mandaathouder: Katana Zoi

Onderzoeksgroep(en)

• Laboratorium voor Experimentele Hematologie (LEH)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Het voorbije decennium zijn de vooruitzichten voor vele kankerpatiënten enorm verbeterd dankzij immuuntherapie. Een belangrijke kanttekening hierbij is echter dat er nog steeds vele uitdagingen te overwinnen zijn. Zo reageert het merendeel van de patiënten met nood aan een verbeterde behandeling niet op de anti-PD-1/PD-L1-therapie, werken de CAR-T-cellen slechts beperkt in solide tumoren en brengt deze celtherapie op de koop toe ook een reeks ernstige nevenwerkingen met zich mee. Daarnaast produceren vele tumoren grote hoeveelheden TGFβ, een van de meeste immunosuppressieve cytokines, wat ertoe leidt dat immuuntherapie niet altijd het beoogde resultaat bereikt. Als antwoord op deze uitdagingen heeft ons labo de voorbije vijf jaar een TGFβ-resistente, interleukine-15-producerende CAR-NK-celtherapie ontwikkeld die zich richt tegen het CD70-eiwit. CAR-NK-cellen hebben als voornaamste voordeel dat ze – in tegenstelling tot CAR-T-cellen – geen ernstige nevenwerkingen veroorzaken. Bovendien kunnen we CAR-NK-cellen produceren als kant-en-klaar product, daar waar CAR-T-cellen meestal patiënt per patiënt gemaakt worden. Bovendien is het CD70 eiwit een ideaal doelwit voor immuuntherapie, aangezien het zowel in verschillende solide tumoren als in bloedkankers tot hoge expressie komt. Met dit project beogen we het bereiken van twee doelen. Enerzijds willen we de nodige preklinische data vergaren om de werkzaamheid van onze CAR-NK-cellen aan te tonen in acute myeloïde leukemie, terwijl we anderzijds ons CAR-NK-celproductieproces willen opschalen van research-grade naar GMP-grade, aangezien dit nodig is om een klinische studie te kunnen starten. Hiervoor willen we toewerken naar een zo geautomatiseerd mogelijk proces om zowel de productietijd te verlagen alsook de hoeveelheid manuele arbeid. Zo komen we tot een zo goedkoop mogelijk celtherapieproduct, wat aantrekkelijk is voor zowel de patiënt als de gezondheidszorg. Na afloop van dit project willen we niet alleen alle noodzakelijke preklinische data maar ook de nodige documenten klaar hebben voor de aanvraag van een klinische studie bij het ethisch comité en de bevoegde regulerende instanties.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Smits Evelien
• Co-promotor: Campillo Davó Diana
• Co-promotor: De Waele Jorrit
• Co-promotor: Lion Eva
• Co-promotor: Van Audenaerde Jonas

Onderzoeksgroep(en)

• Centrum voor Oncologisch Onderzoek (CORE)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Met Next generation sequencing (ngs) kan het T-cel receptor (TCR) repertoire, een weerspiegeling van het adaptief immuunsysteem, gekarakteriseerd worden. Gekende of nieuwe specifieke TCRs tegen bepaalde antigenen kunnen hierbij opgevolgd worden. Met deze data kunnen er nieuwe therapeutische strategieën ontwikkeld worden tegen infectieuze agentia en kankerantigenen. De samenwerking tussen het Istituto Romagnolo per lo Studio dei Tumori "Dino Amadori" (IRST) in Italië en de Universiteit Antwerpen in België heeft betrekking op beide gebieden en is gericht op het identificeren en karakteriseren van specifieke humane TCR's via NGS om therapeutische TCR-T-cellen te ontwikkelen, door gebruik te maken van experimentele protocollen, in silico analyse en in vitro testen voor T-celstimulatie met antigenen pools. Het eerste doel is het bestuderen van de T-cel respons op mRNA-gebaseerde COVID-vaccins bij gezonde proefpersonen en lymfoom patiënten uit de regio Emilia Romagna door middel van sequencing van RNA-monsters en daaropvolgende analyse van TCR-specificiteit tegen SARS-CoV-2-eiwitten. De correlatie tussen TCR diversiteit en sterkte met de hoeveelheid neutraliserende antilichamen zal ook worden onderzocht in overweging van de voorspelde HLA context, wat zal leiden tot een bruikbare SARS-Cov2 bulk TCR-seq database. Genomische instabiliteit, een veelvoorkomend kenmerk in kankercellen, leidt vaak tot het ontstaan van chromosomale herschikkingen en aneuploïdie. Er zijn tegenwoordig veel voorbeelden van gen fusies die celtransformatie bevorderen in verschillende oncologische omgevingen. Deze gebeurtenissen leiden tot de unieke mogelijkheid om neoantigenen te genereren die op een HLA-beperkte manier aan het immuunsysteem gepresenteerd kunnen worden. Daarom is de tweede doelstelling de identificatie en validatie van neoantigenen afkomstig van genetische fusie gebeurtenissen bij kankerpatiënten die al beschikbaar zijn in het IRST. Vervolgens zullen experimenten worden gericht op de identificatie van antigeen specifieke T-cellen en TCR's tegen neoantigenen afkomstig van geselecteerde genetische fusie gebeurtenissen. Hiertoe zullen computationele eiwit reconstructie en prioritering uit de reeds beschikbare fusiegenen database worden uitgevoerd om fusie transcripten in hematologische tumoren te vinden. Deze peptiden zullen later worden gesynthetiseerd en samengevoegd om T-cellen te stimuleren, met daaropvolgende expansie en karakterisering van de tot expressie gebrachte receptoren. Eerst zal een proof-of-concept T-celexpansie en daaropvolgende TCR-identificatie-experimenten met modeleiwit(en) voor een bekend neoantigeen worden opgezet.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Lion Eva
• Co-promotor: Campillo Davó Diana
• Co-promotor: Meysman Pieter

Onderzoeksgroep(en)

• Laboratorium voor Experimentele Hematologie (LEH)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Onlangs is de belangstelling gegroeid voor het gebruik van zelfversterkend RNA (saRNA) in vaccins tegen kanker. SaRNA is een type boodschapper-RNA (mRNA) met niet-structurele eiwitten van een alfavirusreplicasecomplex dat de oorspronkelijke RNA-streng versterkt en de expressie van interessante eiwitten in gastheercellen mogelijk maakt zonder infectierisico. Vergeleken met conventioneel mRNA kan saRNA-gemedieerde expressie van eiwitten van belang 28 dagen aanhouden, terwijl de risico's van genomische integratie of celtransformatie van integratieve technologieën zoals virale vectoren, transposons en op CRISPR gebaseerde knock-in ontbreken. Uit klinisch onderzoek naar SaRNA-vaccins blijkt dat saRNA veilig is en robuuste immuunreacties opwekt. Deze technologie is echter nog niet onderzocht om effector-immuuncellen, zoals T-cellen, ex vivo genetisch te manipuleren. Het START-project heeft tot doel saRNA-transfectie te onderzoeken en te optimaliseren als innovatieve technologie voor de genetische engineering van T-cellen met chimere antigeenreceptoren (CAR) en T-celreceptoren (TCR) tegen hematologische en vaste kankerantigenen, met een grondige evaluatie van antitumoractiviteit, T-celfitness en potentiële transcriptomische en celmetabole veranderingen die verband kunnen houden met de saRNA-replicatieactiviteit. Het START-project zal de basis leggen voor de toekomstige generatie van niet-integratieve en langdurige CAR/TCR-T-celtherapieën voor hematologische en solide maligniteiten.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Lion Eva
• Mandaathouder: Campillo Davó Diana

Onderzoeksgroep(en)

• Laboratorium voor Experimentele Hematologie (LEH)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Recent is de belangstelling gegroeid voor het gebruik van RNA in vaccins tegen infectieziekten en kanker. In dit project zullen we een nieuw type boodschapper-RNA (mRNA) onderzoeken voor genetische engineering van T-cellen met chimere antigen receptoren (CAR's) en T-celreceptoren (TCR's) tegen hematologische en solide kankers. Dit nieuwe mRNA maakt een langere expressie van het gewenste eiwit mogelijk dan conventioneel mRNA zonder de risico's van insertionele mutagenese die aanwezig zijn bij de integratie van engineeringstechnologieën zoals virale transductie. We zullen een diepgaande analyse uitvoeren van de fitheid van T-cellen na RNA-engineering en de antitumoractiviteit van de RNA-engineered CAR-T en TCR-T-cellen grondig evalueren. Dit project zal de basis leggen voor de toekomstige generatie van veiligere en duurzamere cellulaire therapieën voor hematologische en vaste kankers.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Campillo Davó Diana

Onderzoeksgroep(en)

• Laboratorium voor Experimentele Hematologie (LEH)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Recentelijk is er toenemende belangstelling voor het gebruik van zelf-amplicerend mRNA (saRNA) in therapeutische vaccins voor infectieziekten en kanker. SaRNA is een type boodschapper-RNA (mRNA) dat de niet-structurele eiwitten (nsP1-4) van een alfavirusreplicase bevat dat de oorspronkelijke streng mRNA kopieert wanneer het in de cel wordt gebracht. Het nsP1-4-replicon wordt gevolgd door een subgenomische promotor en de sequentie van een gen van belang, waardoor de expressie van eiwitten van belang in de gastheercel mogelijk wordt. De zelfreplicerende eigenschap houdt in dat de in het getransfecteerde saRNA gecodeerde eiwitten van belang langer tot expressie zullen komen dan conventioneel mRNA. Aangezien er echter geen integratie in het genoom van de gastheercel plaatsvindt, wordt insertiemutagenese voorkomen. Aldus combineren op saRNA gebaseerde strategieën het beste van stabiele virale of niet-virale en voorbijgaande op mRNA gebaseerde engineeringstrategieën. SaRNA wordt gewoonlijk in vivo toegediend als "naakt" saRNA met of zonder intradermale elektroporatie of geformuleerd in nanodeeltjesvaccins, waarmee de expressie van het betrokken eiwit 28 dagen kan duren. Het gebruik van deze technologie voor ex vivo modificatie van T-cellen in een therapeutisch product is tot dusver echter nog nooit onderzocht. De voornaamste doelstelling van het Replic-ON project is het onderzoeken van saRNA transfectie als een innovatieve technologie voor het genetisch manipuleren van immuuncellen in de context van de ontwikkeling van celtherapieën. Indien dit project slaagt, zal het baanbrekende gegevens opleveren voor de verdere ontwikkeling van ex vivo saRNA-transfectietechnologie als een geschikte benadering voor genetische T-cel-engineering in grotere toepassingen van fundamentele onderzoeksprojecten. Wij verwachten dat dit project de hoeksteen zal zijn voor de hoognodige ontwikkeling van efficiëntere en langdurige niet-integrerende cellulaire immunotherapieën, terwijl het de grens overschrijdt tussen kortlevende conventionele mRNA-technologieën en integrerende technologieën zoals virale transductie. Tenslotte zou dit baanbrekend onderzoek onze leidende positie inzake ex vivo op saRNA gebaseerde cellulaire therapieën binnen de onderzoeksgemeenschap consolideren.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Campillo Davó Diana

Onderzoeksgroep(en)

• Laboratorium voor Experimentele Hematologie (LEH)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Acute myeloïde leukemie (AML) is een zeldzame vorm van bloedkanker die voornamelijk mensen in de derde leeftijd treft. Het totale overlevingspercentage van 5 jaar van AML-patiënten is slechts 30%, een cijfer dat niet substantieel is veranderd ondanks enorme therapeutische vorderingen in het afgelopen decennium. Nieuwe immuuntherapieën, zoals T-celreceptor (TCR) T-cel en chimere antigeenreceptor (CAR) T-celtherapieën, zijn moeilijk toe te passen in de context van AML. Dit komt doordat de meeste AML-gerelateerde antigenen intracellulaire zelfantigenen zijn die op het AML-celoppervlak tot expressie worden gebracht als peptiden via majeur histocompatibiliteitscomplexen (MHC); TCR's die specifiek zijn voor deze zelfantigenen zijn moeilijk te verkrijgen aangezien zelfreactieve T-cellen thymus-negatieve selectie ondergaan. In tegenstelling tot CD19, dat een zeer geschikt extracellulair doelwitantigeen is voor CAR-T-celtherapie voor acute lymfoblastische leukemie (ALL), worden de zeer schaarse extracellulaire antigenen die tot expressie worden gebracht op AML-cellen die zouden kunnen dienen als doelwit voor CAR-T-cel-gebaseerde therapieën, zoals CD33 en CD123, ook tot expressie gebracht op normale hematopoëtische stam/voorlopercellen, wat een risico op ondraaglijke myeloablatie met zich meebrengt. Het doel van dit project is om het beste van twee werelden te combineren, namelijk om T-cellen te richten naar het belangrijkste intracellulaire AML-antigeen Wilms' tumoreiwit 1 (WT1) met behulp van WT1-specifieke TCR's, gecombineerd met een innovatieve niet-signalerende CAR (NSCAR) naar een nieuwe kandidaat extracellulair AML-antigeen.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Lion Eva
• Co-promotor: Anguille Sébastien
• Co-promotor: Campillo Davó Diana

Onderzoeksgroep(en)

• Laboratorium voor Experimentele Hematologie (LEH)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Acute myeloïde leukemie (AML) is een zeldzame vorm van bloedkanker die voornamelijk mensen in de derde leeftijd treft. Het totale overlevingspercentage van 5 jaar van AML-patiënten is slechts 30%, een cijfer dat niet substantieel is veranderd ondanks enorme therapeutische vorderingen in het afgelopen decennium. Nieuwe immuuntherapieën, zoals T-celreceptor (TCR) T-cel en chimere antigeenreceptor (CAR) T-celtherapieën, zijn moeilijk toe te passen in de context van AML. Dit komt doordat de meeste AML-gerelateerde antigenen intracellulaire zelfantigenen zijn die op het AML-celoppervlak tot expressie worden gebracht als peptiden via majeur histocompatibiliteitscomplexen (MHC); TCR's die specifiek zijn voor deze zelfantigenen zijn moeilijk te verkrijgen aangezien zelfreactieve T-cellen thymus-negatieve selectie ondergaan. In tegenstelling tot CD19, dat een zeer geschikt extracellulair doelwitantigeen is voor CAR-T-celtherapie voor acute lymfoblastische leukemie (ALL), worden de zeer schaarse extracellulaire antigenen die tot expressie worden gebracht op AML-cellen die zouden kunnen dienen als doelwit voor CAR-T-cel-gebaseerde therapieën, zoals CD33 en CD123, ook tot expressie gebracht op normale hematopoëtische stam/voorlopercellen, wat een risico op ondraaglijke myeloablatie met zich meebrengt. Het doel van dit project is om het beste van twee werelden te combineren, namelijk om T-cellen te richten naar het belangrijkste intracellulaire AML-antigeen Wilms' tumoreiwit 1 (WT1) met behulp van WT1-specifieke TCR's, gecombineerd met een innovatieve niet-signalerende CAR (NSCAR) naar een nieuwe kandidaat extracellulair AML-antigeen.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Lion Eva
• Co-promotor: Campillo Davó Diana

Onderzoeksgroep(en)

• Laboratorium voor Experimentele Hematologie (LEH)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Deze innovatieve studie beoogt om in detail te onderzoeken wat de in vitro capaciteit is van CD56-positieve dendritische cellen (DC) om natural killer (NK)-cellen en innate γδ T-cellen te activeren en mobiliseren, en wat het effect daarvan is op het adaptief immuunantwoord in een model van acute myeloïde leukemie. De eventuele betrokkenheid van interleukine (IL)-15 en CD56 in het innate immuunstimulerende potentieel van verse en gecultiveerde DC zal nader onderzocht worden.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Van Tendeloo Vigor
• Co-promotor: Lion Eva
• Mandaathouder: Campillo Davó Diana

Onderzoeksgroep(en)

Project type(s)

• Onderzoeksproject