CAR-T cells as an anticancer therapy: current challenges and emerging opportunities

Relatório de Estágio do Mestrado Integrado em Ciências Farmacêuticas apresentado à Faculdade de FarmáciaWithin the scope of the Curricular Internship of the Integrated Master’s degree in Pharmaceutical Sciences of the Faculty of Pharmacy of the University of Coimbra, this work presents both reports, in the form of a SWOT analysis (Strengths, Weaknesses, Opportunities and Threats), concerning the Community Pharmacy Internship, at Farmácia São José, and the internship at INFARMED, I.P. in the department of medicines evaluation, respectively. Also, this work contains the monograph entitled "CAR-T cells as an anticancer therapy: current challenges and emerging opportunities.". Infusion of chimeric antigen receptor (CAR)-genetically modified T cells (CAR-T cells) have shown outstanding results in clinical trials with patients suffering from relapsed or refractory B-cell malignancies, mainly B-cell acute lymphoblastic leukemia (r/r B-ALL). The expression of the CAR enables the redirection of T cell’s endogenous antitumor activity to a target surface antigen, resulting in the destruction of a specific type of tumor. During the last year, the U.S. Food and Drug Administration (FDA) approved the first two CAR- T cell products - KYMRIAH® from Novartis and YESCARTA® from Kite Pharma - for the treatment of r/r B-ALL and B-cell Non Hodgkin's lymphoma (B-NHL), respectively. However, besides the clinical benefit established for CAR-T cell-based therapy, there are several issues, mostly due to safety challenges, yet to be overcome. This work presents some of the key points that are currently related to CAR-T cell therapies, such as, the emerging applications from both large pharmaceutical companies and small/medium biotechnology industries and the fatal outcomes of clinical trials related to the life-threatening toxicities (cytokine release syndrome and neurotoxicity) indicating the major associated risk factors. Additionally, this work illustrates the progresses made in CAR-T cells-based therapies for solid tumors and the latest innovations in CAR design.No âmbito da realização do Estágio Curricular do Mestrado Integrado em Ciências Farmacêuticas da Faculdade de Farmácia da Universidade de Coimbra, o presente trabalho apresenta os dois relatórios de estágio, sob a forma de análise SWOT (Strengths, Weaknesses, Opportunities and Threats), respeitantes ao estágio em Farmácia Comunitária, na Farmácia São José, e ao estágio na Direção de Avaliação do Medicamento, no INFARMED, I.P., respetivamente. Para além destes, contêm também a monografia intitulada "As Células CAR-T como uma terapia anti-cancerígena - desafios atuais e oportunidades futuras.".A administração de células T geneticamente modificadas para expressarem um recetor quimérico de antigénio (CAR) tem demonstrado resultados extraordinários em ensaios clínicos com pacientes portadores de leucemias e linfomas, recidivantes ou refratárias, das células B, nomeadamente na leucemina linfoblástica aguda (r/r B-ALL). A expressão do CAR permite que as células T direcionem a sua atividade anti-tumoral endógena para um determinado antigénio alvo, resultando na destruição de um tipo de tumor específico. Neste âmbito, a agência regulamentar Norte Americana (FDA) aprovou, no ano passado, os dois primeiros produtos contendo células CAR-T - KYMRIAH® pertencente à Novartis e YESCARTA® à Kite Pharma - para o tratamento de r/r B-ALL e linfoma Não Hodgkin das células B (B-NHL), respetivamente. Porém, apesar do benefício clínico associado às terapias com células CAR-T, estas apresentam algumas falhas, maioritariamente relacionadas com questões de segurança, ainda por resolver. Este trabalho apresenta alguns dos pontos-chave atualmente relacionados com as células CAR-T, nomeadamente as aplicações emergentes promovidas quer pelas grandes companhias farmacêuticas, quer pelas pequenas e médias indústrias biotecnológicas e os casos fatais dos ensaios clínicos, decorrentes dos efeitos tóxicos (síndrome de libertação de citocinas e neurotoxicidade), indicando quais os fatores de risco associados. Adicionalmente, ilustra o progresso das terapias com células CAR-T ao nível do tratamento de tumores sólidos e as últimas inovações no design de CARs