Immagine, Dr. Shikhar Mehrotra (a sinistra) e Dr. Xue-Zhong Yu (a destra). Credito: Emma Vought, Medical University of South Carolina.
Shikhar Mehrotra e Xue-Zhong Yu, ricercatori del National Institute of Health dell’Università medica della Carolina del Sud (MUSC), hanno scoperto un modo per migliorare i trattamenti basati sul sistema immunitario, come la terapia T-cellulare adottiva (ACT) e il trapianto di cellule staminali ematopoietiche (HSCT), modulando le cellule T con tioredossina, una potente molecola antiossidante presente in natura.
ACT è un’immunoterapia del cancro in cui le cellule immunitarie del paziente ( cellule T) sono progettate per riconoscere i marcatori specifici delle cellule cancerogene. In primo luogo, il sangue del paziente viene raccolto, quindi le cellule T vengono rimosse e geneticamente modificate per attaccare le cellule tumorali. Infine, le cellule T modificate vengono ri-somministrate al paziente.
ACT è attualmente utilizzato per i pazienti con leucemia e linfoma. Tuttavia, uno dei principali aspetti negativi del trattamento è che le cellule T ri-somministrate non vivono a lungo, portando a una ricaduta.
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L’HSCT è un classico trattamento basato sul sistema immunitario che richiede che un donatore fornisca cellule staminali che vengono poi somministrate al paziente per aiutarlo a produrre più cellule immunitarie per combattere le malattie correlate al sangue, inclusi i tumori del sangue. Un grave effetto collaterale di HSCT è la malattia del trapianto contro l’ospite (GVHD), che si verifica quando le cellule T del donatore attaccano i tessuti sani del ricevente invece delle cellule malate.
Sebbene studino modelli diversi, Mehrotra e Yu sono collaboratori di lunga data. Entrambi si sono dedicati alla comprensione della funzione delle cellule T.
“La nostra collaborazione è data da un interesse comune per la biologia dei linfociti T e come manipolarli per beneficiare diverse condizioni patologiche”, spiega Yu.
Mehrotra è un Professore associato presso il College of Medicine e Direttore del Center for Cellular Therapy al MUSC Hollings Cancer Center. Lui e il suo team hanno recentemente pubblicato uno studio sul Journal of Biological Chemistry che ha dimostrato che la tioredossina prolunga la vita delle cellule T adottive neutralizzando le molecole reattive dell’ossigeno reattivo (ROS).
Gli ambienti tumorali hanno alte concentrazioni di ROS. Senza antiossidanti come la tioredossina, ROS danneggerà la cellula e alla fine causerà la morte cellulare.
“Trattare le cellule T antitumorali con tioredossina ricombinante prima del trasferimento adottivo non solo ha conferito un’elevata capacità antiossidante”, ha spiegato Mehrotra. ” Ma ha anche programmato metabolicamente queste cellule per resistere alla competizione per i nutrienti con il tumore, il che ha portato ad un migliore controllo del tumore”.
Il team MUSC ha utilizzato un ceppo di topi che sovraesprimono la tioredossina e ha eseguito una procedura ACT standard. I ricercatori hanno osservato una maggiore vitalità delle cellule T e attività antitumorale nei topi che sovraesprimono la tioredossina.
Hanno confermato i risultati delle cellule T umane per sovraesprimere la tioredossina e hanno nuovamente osservato una prolungata vita delle cellule T nel sito del tumore. I risultati suggeriscono che il trattamento delle cellule T umane con tioredossina prima della somministrazione aumenterà la vitalità cellulare e migliorerà l’effetto antitumorale dell’ACT nei pazienti.
Yu è un Professore Del College of Medicine e SC SmartState Chaired in biologia e terapia delle cellule staminali del cancro. Yu e il suo team al MUSC studiano lo sviluppo della malattia da trapianto contro l’ ospite (GVHD) nei pazienti con HSCT.
Usando un modello di topo, il laboratorio di Yu ha testato l’effetto di tioredossina sulle cellule T dei donatori e i risultati sono stati pubblicati sul Journal of Clinical Investigation. Come lo studio di Mehrotra con cellule T adottive, lo studio di Yu ha scoperto che l’effetto antiossidante della tioredossina diminuisce ROS tossico nelle cellule T del donatore, rendendole meno reattive ai tessuti sani del paziente e quindi prevenendo lo sviluppo della GVHD.
“La tioredossina è un prodotto naturale senza tossicità. Possiamo usarlo per mettere a punto l’attivazione delle cellule T in modo da ridurre la malattia del trapianto contro l’ospite, mantenendo l’effetto anti-tumorale”, riporta Yu sul nuovo risultato.
Mehrotra e Yu intendono continuare a lavorare a stretto contatto per sviluppare questo nuovo avanzamento nella terapia immunitaria delle cellule T.
