Progressi nella Terapia Cellulare Adottiva per il Cancro

La terapia con cellule adottive (ACT) è un metodo di trattamento che utilizza le cellule immunitarie del paziente per combattere il cancro. Questo approccio è particolarmente promettente per i pazienti con cancro avanzato. Un metodo nell'ACT prevede di prendere i linfociti infiltranti il tumore (TIL) da un campione tumorale del paziente, espanderli in laboratorio e poi reintrodurli nel paziente. Questo metodo ha avuto successo in alcuni casi, specialmente per il melanoma metastatico. Però, ci sono delle sfide. Non tutti i tumori mostrano segni di infiammazione, il che rende più difficile trovare le cellule immunitarie giuste, e a volte queste cellule specifiche possono essere difficili da far crescere in numero sufficiente.

Un altro modo per migliorare l'ACT è usare le Cellule T dal sangue del paziente, che possono essere modificate in laboratorio. Queste cellule T possono essere cambiate geneticamente per colpire le cellule tumorali in modo più efficace. Questo viene fatto usando uno strumento chiamato recettore delle cellule T (TCR) o recettore anti-genico chimerico (CAR), che aiuta il sistema immunitario a riconoscere e attaccare il cancro.

#L'uso dell'ingegneria genetica

La maggior parte delle cellule T che vengono modificate per il trattamento lo vengono facendo uso di vettori virali, che sono come virus che possono inserire nuovi geni nelle cellule. Anche se questi metodi sono stati abbastanza sicuri, comportano dei rischi, come possibili cambiamenti nel DNA che potrebbero causare altri problemi. Inoltre, i forti segnali usati per attivare le cellule T modificate possono farle esaurire troppo in fretta.

Un metodo più recente utilizza CRISPR/Cas9, uno strumento preciso per modificare i geni. Questo metodo permette agli scienziati di inserire i TCR in parti specifiche del DNA delle cellule T, il che aiuta a creare un modo più stabile e coerente di esprimere questi recettori. I primi studi hanno mostrato che questa tecnica è promettente per produrre cellule T efficaci che possono mirare a marcatori tumorali specifici.

#Migliorare l'efficienza dell'editing genetico

Quando CRISPR/Cas9 crea rotture nel DNA, la cellula può riparare queste rotture utilizzando due metodi principali. Il primo si chiama giunzione non omologa (NHEJ), che è veloce ma può portare a errori. Il secondo, chiamato riparazione guidata da omologia (HDR), è più accurato ma meno comune. I ricercatori stanno cercando modi per incoraggiare le cellule a usare HDR per risultati migliori nell'editing genetico. Un modo promettente per farlo è usare certi farmaci che inibiscono il percorso NHEJ, permettendo a più cellule di usare HDR.

Negli studi, certi Inibitori hanno dimostrato di aiutare a aumentare l'efficienza dell'editing genetico nelle cellule T. Questi risultati possono portare a metodi migliori per creare cellule T modificate che possano mirare efficacemente al cancro.

#Progettazione sperimentale

Per vedere come diversi farmaci che inibiscono NHEJ influenzano l'editing genetico nelle cellule T, i ricercatori hanno condotto esperimenti. Hanno confrontato vari inibitori, tra cui M3814, PI-103 e samotolisib. I risultati hanno indicato che questi farmaci potrebbero migliorare significativamente l'efficienza dell'editing genetico nelle cellule T. I ricercatori hanno sviluppato un processo in laboratorio che si allinea con le buone pratiche di fabbricazione (GMP), assicurando che le cellule T potessero essere prodotte in modo sicuro ed efficace per l'uso clinico.

In una parte dello studio, i ricercatori si sono concentrati sull'introduzione di un gene marcatore nelle cellule T, il che avrebbe permesso loro di monitorare quanto bene funzionava l'editing genetico. Hanno utilizzato un metodo di elettroporazione per introdurre il sistema CRISPR e il gene nelle cellule T. Questo metodo prevedeva l'applicazione di un campo elettrico per aiutare il DNA a entrare nelle cellule.

Dopo l'elettroporazione e il trattamento con gli inibitori, le cellule T modificate sono state valutate per la loro capacità di esprimere il nuovo gene. I risultati hanno mostrato che l'uso di questi inibitori ha portato a un aumento notevole dell'espressione genica rispetto ai controlli.

#Processo compatibile con GMP

Per rendere questo processo adatto agli ambienti clinici, i ricercatori hanno ulteriormente raffinato i loro metodi. Hanno sviluppato un modo per introdurre un TCR per un marcatore tumorale specifico (NY-ESO-1) nelle cellule T, assicurandosi che il processo rispettasse gli standard GMP.

In questo processo ottimizzato, le cellule T sono state nuovamente modificate utilizzando CRISPR/Cas9 per esprimere sia un TCR specifico che un marcatore per il tracciamento. Questa volta, le cellule sono state trattate con gli inibitori subito dopo l'editing genetico e poi coltivate in un ambiente compatibile con GMP per diversi giorni.

I risultati di questo passaggio della ricerca hanno indicato un aumento significativo dell'efficienza dell'editing genetico rispetto ai tentativi precedenti. Le cellule T trattate con gli inibitori hanno mostrato livelli più alti sia del marcatore TCR che del marcatore di tracciamento.

#Valutazione dell'impatto sulla sopravvivenza e espansione delle cellule T

Una parte cruciale nello sviluppo delle cellule T modificate è garantire che rimangano sane e possano crescere bene. Nello studio, i ricercatori hanno valutato come le cellule T trattate sopravvivessero ed espandessero (aumentassero di numero) dopo l'editing genetico. Hanno scoperto che, anche se c'era stata una leggera diminuzione della vitalità cellulare nei gruppi trattati rispetto ai controlli, le cellule modificate hanno comunque mantenuto un buon tasso di sopravvivenza.

Soprattutto, le cellule T hanno mantenuto un certo tipo di fenotipo, o caratteristica, che è desiderabile per l'efficacia a lungo termine contro i tumori. I ricercatori hanno notato che una buona parte delle cellule T è rimasta in uno stato simile a naive, il che è vantaggioso per la resistenza e l'efficacia nel combattere il cancro.

#Conclusione

Questa ricerca indica che usare CRISPR/Cas9 insieme a inibitori specifici può migliorare notevolmente il processo di modificazione delle cellule T per i trattamenti contro il cancro. Il lavoro dimostra un potenziale percorso per creare cellule T ingegnerizzate efficaci che soddisfino gli standard di sicurezza per l'applicazione clinica. Anche se i risultati attuali sono promettenti, sono necessari ulteriori studi per determinare gli effetti a lungo termine e la sicurezza nei pazienti.

Mentre gli scienziati continuano a perfezionare questi metodi, c'è speranza che le terapie personalizzate con cellule T possano giocare un ruolo significativo nel trattamento di vari tipi di cancro in futuro. Con la ricerca in corso, possiamo aspettarci trattamenti più efficaci che possano migliorare la vita dei pazienti affetti da cancro.