Titolo completo: Humanized Mouse for Antibody Discovery 

Coordinatore: Takis

COFINANZIAMENTO POR FESR 2014-2020, Regione Lazio

Descrizione del progetto

Il progetto HuMAD intende sviluppare un modello murino umanizzato per la generazione di anticorpi monoclonali completamente umani.  Nel corso degli anni gli anticorpi monoclonali (mAbs) hanno dimostrato la loro efficacia per l'uso clinico in una vasta gamma di condizioni comprese le infezioni virali e batteriche, autoimmunità e infiammazione, così come nel trattamento di malattie oncologiche. Grazie alla loro alta selettività gli anticorpi monoclonali rappresentano un’opzione interessante su cui indirizzare selettivamente il trattamento a cellule tumorali di interesse con bassa tossicità. Oggi diversi mAbs sono disponibili per uso clinico e molti altri sono in sviluppo. I primi anticorpi approvati di origine murina non hanno dimostrato efficacia a causa della loro immunogenicità e l’umanizzazione di questi anticorpi - sostituendo i domini immunogenici nell’ anticorpo murino con le loro controparti umane- ha notevolmente ridotto la reazione immunitaria contro l'anticorpo, migliorando quindi in modo significativo la loro efficacia clinica. Comunque, la generazione di anticorpi completamente umani eliminerebbe la necessità del complesso processo di umanizzazione degli anticorpi murini che comunque non è esente da problematiche.

Il progetto HuMAD fa parte del più ampio gruppo di progetti RSI, nell’ambito del Progetto Comune denominato “IMMUNO”, co-finanziato dalla Regione Lazio attraverso Lazio Innova s.p.a. e coordinato da Takis. Il progeto si propone i seguenti obiettivi:

1. Mettere a punto un modello di topo umanizzato basato sul trasferimento di cellule ematopoietiche staminali umani in topi fortemente immunocompromessi.
2. Utilizzare il modello per studiare lo sviluppo del sistema immunitario umano
3. Utilizzare il modello ottimizzato per la generazione di anticorpi completamente umani diretti contro un antigene tumorale di interesse clinico da cui poter poi sviluppare un farmaco:
   1. Basato sull’ intera immunoglobulina umana
   2. utilizzare i frammenti scFv per generare un CAR-T.

L’idea progettuale ed il relativo programma di investimento nascono dalla collaborazione attiva di due piccole imprese del settore biotecnologico/farmaceutico (Takis e Plaisant) con due Istituti di Ricerca e Cura a Carattere Scientifico (Ospedale Pediatrico Bambino Gesù ed Istituto Nazionale Tumori Regina Elena), partner in Effettiva Collaborazione per la realizzazione di questo progetto.

Finalità

Una delle sfide attuali dell’ industria è accelerare quanto più possibile lo sviluppo di nuovi farmaci e favorire l’accesso di prodotti innovativi ai pazienti in modo veloce ed efficiente. Negli ultimi anni gli anticorpi si sono rivelati la classe predominate di nuovi farmaci grazie all’ avanzamento dell’ ingegneria proteica che ha permesso lo sviluppo di anticorpi monoclonali altamente specifici e con ridotti effetti avversi. Nel dicembre 2019, 79 mAb terapeutici sono stati approvati dalla FDA statunitense, ma esiste ancora un potenziale di crescita significativo ed il mercato degli anticorpi terapeutici ha registrato una crescita esplosiva dopo che nuovi farmaci sono stati approvati per il trattamento di varie malattie, inclusi molti tipi di cancro, malattie autoimmuni, metaboliche e infettive.

Tramite l’interazione tra la ricerca accademica e l’innovazione industriale,  il progetto si prefigge di ampliare le conoscenza sullo sviluppo del sistema immunitario e costituire una piattaforma per lo  sviluppo di farmaci innovativi.

Obiettivo generale del progetto è quindi la generazione di un modello murino umanizzato in cui studiare lo sviluppo e la funzione delle cellule B e da cui, in seguito a vaccinazione, sia possibile ottenere anticorpi umani terapeutici o prodotti altamente innovativo come anticorpi bi-specifici e CAR-T.

Risultati

Il progetto prevede la generazione e l’ottimizzazione di un modello murino umanizzato tramite l’utilizzo di cellule staminali umane. Con la collaborazione di Plaisant, topi immunocompromessi verranno inoculati con cellule staminali umane e trattati con diverse citochine umane per favorire l’attecchimento e lo sviluppo delle cellule ematopoietiche umane. In questo modo si andrà a caratterizzare l’effetto di diverse citochine sullo sviluppo delle cellule del sangue ed in particolare delle cellule B. Una volta ottenuto lo sviluppo desiderato del sistema immunitario umano, i topi saranno vaccinati con un antigene umano presente prevalentemente in cellule tumorali del colon-retto.

In collaborazione con l’ Ospedale Pediatrico Bambino Gesù, verranno analizzate le cellule B specifiche per l’antigene per determinare la sequenza dell’ anticorpo che riconosca l’antigene e da queste informazioni Takis produrrà, tramite la tecnologia del DNA ricombinate, l’anticorpo completamente umano.

L’anticorpo, una volta prodotto e purificato, verrà caratterizzato su campioni di pazienti affetti da colon-retto grazie alla collaborazione con l’Istituto Nazionale Tumori Regina Elena.

Sostegno finanziario ricevuto

Il costo totale del progetto ammesso a sovvenzione è pari a Euro 673.472,50, sulla quale spesa Lazio Innova ha concesso un finanziamento massimo a fondo perduto di Euro 471.874,88. Le risorse del finanziamento sono a valere sull’avviso pubblico “Progetti Strategici” Determinazione n° G04052 del 4/04/2019, codice domanda Prot. A0320-2019-28102, approvata con Determinazione 10 giugno 2020, n. G06734, BURL n° 75 del 11/06/2020, CUP: E82F20000230002.