Dal laboratorio un approccio alternativo delle CAR-T che sfrutta le cellule immunitarie natural killer per uccidere le cellule dei tumori solidi
L’immunoterapia ha ottenuto un grande successo nell’eradicazione di alcuni tumori ematologici, mentre i risultati nel trattamento dei tumori solidi si sono dimostrati meno decisivi.
Un team guidato da ricercatori del Penn State College of Medicine, USA, ha riprogettato le cellule immunitarie in modo che possano penetrare e uccidere i tumori solidi cresciuti in laboratorio, i cosiddetti sferoidi, cluster tridimensionali di cellule tumorali che imitano la struttura e il comportamento di questo tipo di tumori. Lo studio è stato pubblicato sulla rivista PNAS, e ha portato alla luce un approccio rivoluzionario per migliorare l’infiltrazione delle cellule immunitarie negli sferoidi tumorali. Lo studio esplora il potenziale dell’optogenetica, una tecnica che usa la luce per controllare le cellule, per migliorare la capacità delle cellule immunitarie di penetrare nei tumori solidi, un ostacolo significativo nell’immunoterapia del cancro.
Luce blu contro i tumori
Le septine, un gruppo di proteine coinvolte in vari processi cellulari, sono state riconosciute per il loro ruolo nella funzione delle cellule immunitarie. I ricercatori si sono concentrati sulla septina-7, per indagare il suo ruolo nella migrazione delle cellule immunitarie nei tumori. Il team ha progettato cellule immunitarie ingegnerizzate per esprimere un costrutto optogenetico che attiva la septina-7 in risposta alla luce. I ricercatori hanno riprogrammato la struttura della septina-7, creando una proteina ibrida composta da un dominio sensibile al rilevamento della luce blu, realizzando una sorta di interruttore di luce che controlla la funzione proteica associata alla struttura e alla forma delle cellule immunitarie. La porzione fotosensibile della proteina non interferisce con la struttura e la funzione della proteina stessa finché non viene attivata dalla luce blu, accendendo e spegnendo la sua funzione.
Quando le cellule immunitarie, in particolare le natural killer, vengono esposte alla luce blu, si trasformano e possono quindi migrare negli sferoidi tumorali, promuovendo un aumento significativo del movimento delle cellule immunitarie attraverso il denso microambiente tumorale. Questa attivazione ha permesso alle cellule immunitarie di diventare più efficienti nell’infiltrarsi negli sferoidi tumorali.
Nei tumori solidi infatti, le cellule immunitarie hanno difficoltà a infiltrarsi nella massa tumorale a causa di barriere fisiche, come matrici extracellulari alterate. Inoltre, l’enorme diversità tra i tumori solidi rende difficile concentrarsi su una proteina bersaglio specifica da attaccare. Per migliorare le immunoterapie basate sulle cellule per i tumori solidi, uno degli autori, Nikolay Dokholyan, ha affermato che le cellule immunitarie devono essere in grado di aggirare le difese del tumore solido, e che questa tecnologia è simile alla terapia con cellule CAR-T, ma con principio guida la capacità delle cellule di penetrare nel tumore.
Migliorando il ruolo della Septina-7 nelle cellule immunitarie, i ricercatori hanno scoperto che le cellule potevano superare più efficacemente queste barriere, aumentando la capacità di attaccare il tumore.
Strategie più promettenti contro i tumori solidi
Questa scoperta potrebbe avere implicazioni importanti per il trattamento del cancro. Consentendo a più cellule immunitarie di raggiungere e colpire i tumori, questa tecnica ha il potenziale di aumentare l’efficacia delle terapie basate sul sistema immunitario come le CAR-T, che solitamente hanno però meno successo nel trattamento dei tumori solidi. Inoltre, l’uso dell’optogenetica in modo controllato consente una regolazione più precisa delle risposte immunitarie, riducendo al minimo i potenziali effetti collaterali.
Questo studio offre una nuova promettente strada per superare una delle più grandi sfide nell’immunoterapia del cancro. Migliorando l’infiltrazione delle cellule immunitarie, potremmo essere un passo più vicini a trattamenti antitumorali più efficaci e mirati.
Riferimenti
https://www.pnas.org/doi/10.1073/pnas.2405717121
Erika