Негенотоксическая трансплантация и внутривенное отбор через редактирование эпитопа

Краткосрочные и долгосрочные эффекты генотоксической предтрансплантационной кондиционирующей терапии остаются препятствием для более широкого применения трансплантации гемопоэтических стволовых/прогениторных клеток (HSPC) и генотерапий. Хотя моноклональные антитела, нацеленные на KIT, предлагались в качестве альтернативы химиотерапии или радиотерапии, их фармакокинетика затрудняет клиническое применение из-за риска истощения пересаженных HSPC. Для решения этой проблемы мы идентифицировали замены аминокислот в внеклеточном домене KIT, которые нарушают связывание двух терапевтических моноклональных антител, нарушают сигнальную передачу, опосредованную фактором роста стволовых клеток (SCF), не влияя на экспрессию или функциональность KIT, и которые можно эффективно вводить в HSPC с помощью аденинового базового редактирования или прайм-редактирования. Мы совместили эти мутации с нарушением эритроидного энхансера BCL11A для стимулирования экспрессии фетального гемоглобина (HbF), терапевтического подхода при нескольких гемоглобинопатиях. Эта стратегия позволяет внутривенное ко-селекционирование генетически модифицированных клеток, чтобы достичь порога, необходимого для терапевтической пользы у пациентов с серповидно-клеточной болезнью и β-талассемией. Мы демонстрируем прогрессивное обогащение гемопоэза с мульти-редактированными KIT и BCL11A под селективным давлением антител против KIT in vitro и in vivo. Продолжительная терапия схемами anti-KIT обеспечивает превосходное in vivo обогащение при отсутствии клонального отбора, что оценивалось с использованием лентивирусной библиотеки с баркодами. Преодолевая ограничения фармакокинетики моноклональных антител, редактирование эпитопа открывает новые режимы замены гемопоэза, не ограниченные элиминацией трансплантата за счет on-target эффектов, позволяя длительное иммунное кондиционирование, которое максимизирует очистку гемопоэтической ниши без хемо-радиотерапии или необходимости вымывания антител. Редактирование эпитопа KIT обеспечивает антителозависимое, негенотоксическое кондиционирование, которое селективно обогащает терапевтически BCL11A-редактированные HSPC, поддерживает долговременную приживаемость, сохраняет клональное разнообразие и усиливает индукцию фетального гемоглобина — терапевтический подход для состояний, таких как серповидно-клеточная болезнь и β-талассемия.