Delivery of plasmid DNA by ionizable lipid nanoparticles to induce CAR expression in T cells

Abstract

Introdução: A terapia celular com receptor de antígeno quimérico (CAR) representa uma marca registrada na imunoterapia do câncer, com resultados clínicos significativos no tratamento de tumores hematológicos. No entanto, os métodos aprovados atuais para projetar células T para expressar CAR usam vetores virais, que são integrativos e têm sido associados a efeitos adversos graves devido à expressão constitutiva de CAR. Nesse contexto, vetores não virais, como nanopartículas lipídicas ionizáveis (LNPs), surgem como uma alternativa para projetar células T CAR com expressão transitória de CAR. Métodos: Aqui, formulamos uma minibiblioteca de LNPs para fornecer pDNA às células T variando as proporções molares de lipídios excipientes em cada formulação. Os LNPs foram caracterizados e rastreados in vitro usando uma linhagem de células T (Jurkat). A formulação otimizada foi usada ex vivo para projetar células T derivadas de células mononucleares do sangue periférico humano (PBMCs) para a expressão de um CAR anti-CD19 (CAR-CD19BBz). A eficácia dessas células T CAR foi avaliada in vitro contra células Raji (CD19+). Resultados: LNPs formulados com diferentes proporções molares de lipídios excipientes entregaram eficientemente pDNA para células Jurkat com baixa citotoxicidade em comparação com métodos de transfecção convencionais, como eletroporação e lipofectamina. Mostramos que a expressão de CAR-CD19BBz em células T foi transitória após transfecção com LNPs. Células Jurkat transfetadas com nossos LNPs de alto desempenho passaram por ativação quando expostas a células-alvo CD19+. Usando nosso LNP-9-CAR de alto desempenho, fomos capazes de projetar células T primárias humanas para expressar CAR-CD19BBz, o que provocou morte específica significativa de células-alvo CD19+ in vitro. Conclusão: Coletivamente, nossos resultados mostram que a entrega de pDNA mediada por LNP é um método adequado para projetar células T humanas para expressar CAR, o que é promissor para melhorar os métodos de produção e a aplicação mais ampla desta terapia no futuro.