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Biotecnologia no combate ao câncer Martin Bonamino I SBERJ 09-2013

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Page 1: Biotecnologia no combate ao câncer - UFRJ - Início · para combate ao câncer ... Terapia celular . 39 Tumor Infiltrating Lymphocytes . Immunotherapy . Rosenberg and Dudley,

Biotecnologia no

combate ao câncer

Martin Bonamino

I SBERJ – 09-2013

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Microambiente tumoral

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Biotecnologia como abordagem

para combate ao câncer

• Bloqueio de fatores estimuladores

• Anticorpos Monoclonais específicos para o tumor

• Anticorpos Monoclonais imuno-moduladores

• Terapia celular/gênica

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Scott et al, Nat Rev Cancer 2012

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Weidle et al, Cancer Gen Proteom 2013

mAbs: estruturas e alternativas

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Anticorpos Monoclonais: tumor como alvo

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Rituximab – mAb quimérico anti CD20 - IgG

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Rituximab – mAb quimérico anti CD20 - IgG

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Cetuximab – mAb quimérico anti EGFR – IgG1

Panitumumab – mAb humanizado anti EGFR – IgG2

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Scott et al, Nat Rev Cancer 2012

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Scott et al, Nat Rev Cancer 2012

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Anticorpos Monoclonais: sistema imune como alvo

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Bloqueio de CTLA-4

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Adapted from ASCO 2008 meeting. Suzanne Louise Topalian, MD

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T Cell Activation by TCR and

Co-stimulation Through CD28

Dendritic

cell T cell

MHC

B7

TCR

CD28

Antigen

CTLA4

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CTLA4 Receptors Are Up-Regulated Following

T-Cell Activation

Dendritic

cell T cell

MHC

B7

TCR

CD28

Antigen

CTLA4

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Dendritic

cell T cell

MHC

B7

TCR

CD28

Antigen

CTLA4

CTLA4 Negatively Modulates

T-Cell Activation

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Dendritic

cell T cell

MHC

B7

TCR

CD28

Antigen

CTLA4

Blocking Antibodies to CTLA4 Allow Positive

Signaling from Costimulatory Molecules to T Cells

Leach DR, Krummel MF, Allison JP. Enhancement of antitumor immunity by CTLA-4 blockade. Science 1996;271:1734-1736.

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Survival Rate Ipi + gp100 N=403 Ipi + pbo

N=137 gp100 + pbo

N=136

1 year 44% 46% 25%

2 year 22% 24% 14%

Ipilimumab Improves Overall Survival

compared to control

Ipi + gp100 (A)

Ipi alone (B)

gp100 alone (C)

1 2 3 4 Years

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What mediates anti-CTLA4-induced durable tumor regressions?

Brown:

CD8+ T

cells

Blue:

melanoma 2005 Durable

response

> 5 years

Treatment with anti-CTLA4

antibodies

The great majority of responses last years without relapses:

- Longest responder: Ongoing since May 2001

- Response rate: ~10%

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Metastatic Melanoma Response to Ipilimumab

Before Ipilimumab

04/22/11

After Ipilimumab

08/05/11

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Years

Immunotherapy

Pe

rce

nt

ali

ve

1 2 3 0

Targeted therapy

Pe

rce

nt

ali

ve

1 2 3 0 Years

Immunotherapy vs targeted therapy for melanoma

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Bloqueio de PD1

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Células tumorais são capazes de matar

linfócitos efetores infiltrantes

http://www.bmsimmunooncology.com/tumor-immunosuppression.aspx

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Expressão de PD-1L por células tumorais

Marcação periférica Marcação difusa

HPV-Associated Head and Neck Squamous Cell Carcinoma

Lyford-Pike et al. CanRes 2013

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Enhancing Immune Responsiveness

PD1 Ab (MDX1106)

Phase I, single dose,

Tolerable, responses in

Colon, Lung, MM, RCC

Brahmer, ASCO 2008

PDL1 Ab

Phase I trial ongoing

PD1 Ab Phase 1,

multi dose, tolerable,

PRs in RCC, MM and

Lung, Sznol, ASCO 2010

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Durable partial regression of metastatic

kidney cancer following 3 doses of

anti-PD-1 (10 mg/kg)

01/15/08, pre-Rx 07/22/08 04/22/08

72 year old male with RCC metastatic to lung, LN, muscle,

bone, pancreas. Prior therapies included HDAC inhibitor,

sunitinib, and sorafenib.

Brahmer et al., JCO 2010

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33

Percent Change in Tumor Burden in RCC Patients

*Patients treated with the 10 mg/kg dose †Upper horizontal line denotes no change; lower horizontal line denotes 30%

decrease (RECIST threshold for PR).

Abbreviations: PR = partial response; RCC = renal cell carcinoma; RECIST = Response Evaluation Criteria in Solid Tumors

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Outros alvos de intervenção

Kwek et al, Nat Rev Cancer 2012

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Anticorpos Bi-específicos

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Frankel and Baeuerle, Curr Opin Chem Biol 2013

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IL-2

IFN

IL-15

IL-21

Peptide vaccine

DC vaccine

Genetic vaccine

OX40

CD137

CD40

PD1 CTLA4

T cell cloning TCR or CAR

genetic engineering

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Terapia celular

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39

Tumor Infiltrating Lymphocytes

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Immunotherapy

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Rosenberg and Dudley, Curr Opin Immunol 2009

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Rosenberg and Dudley, Curr Opin Immunol 2009

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ACT: Transferência adotiva de células

NMA: Não Mieloablativo

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Terapia gênica

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Transferência gênica de TCR

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Receptores Quiméricos de Antígenos (CARs)

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Redirecting lymphocyte specificity for tumor elimination

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Chimeric Antigen Receptor (CAR)

Adapted from Pule et al, 2003

MHC-independent antigen

recognition;

High affinity for the antigen;

Independent of patient-

derived TILs

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Multiple signals required

T lymphocyte activation

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Acuto et al., 2003

Chimeric Antigen Receptor (CAR)

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1st generation

2nd generation

3rd generation

Chimeric Antigen Receptor (CAR)

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Clinical trials – 1st generation CAR

Nature Medicine, 2008

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Sadelain et al, Cancer Disc 2013

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Kochenderfer et al, Blood 2010

NHL – B cells

CAR 19-28z

Clinical trials - 2nd generation CAR

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Porter DL, et al. N Engl J Med 2011 Kalos M, et al. Sci Transl Med 2011

CLL-B

CAR 19-BBz

Clinical trials - 2nd generation CAR

10e7 cels

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Grupp, et al. N Engl J Med 2013

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Sleeping Beauty Transposon

Chicaybam et al, 2013

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Sleeping Beauty Transposon

Chicaybam et al, 2013

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Strategies to circumvent adverse effects

Chicaybam et al, 2011

a)

b) d)

c)

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[email protected]

Challenges and Solutions in Cancer Research and Treatment Club Med Mangaratiba, Rio de Janeiro, Brazil April 27-30, 2014