Cancro-Immagine: mitocondri (colorati artificialmente) vengono scambiati tra le cellule, contrariamente a un precedente dogma secondo cui rimanevano con le loro cellule di origine. Credito: KR Porter/SPL
Le cellule immunitarie possono distruggere il cancro, ma i tumori spesso eludono tali risposte. Il trasferimento bidirezionale di mitocondri tra cancro e cellule immunitarie è un meccanismo scoperto di recente che ostacola le difese antitumorali.
Le cellule immunitarie perdono la loro capacità di combattere il cancro dopo aver inglobato gli organelli tumorali: le cellule tumorali “avvelenano” il sistema immunitario con mitocondri contaminati.
I mitocondri sono organelli che forniscono energia e si trovano in quasi tutte le cellule degli esseri umani e in una varietà di altre specie. Negli ultimi due decenni, è diventato chiaro che molti tipi di cellule possono trasferire alcuni dei loro mitocondri ad altri tipi di cellule. Questo processo, chiamato trasferimento orizzontale o intercellulare dei mitocondri, è stato implicato nel mantenimento della salute dei tessuti, ma può anche contribuire al cancro. Scrivendo su Nature, Ikeda et al. riferiscono che le cellule tumorali ottengono mitocondri funzionali dalle cellule immunitarie chiamate cellule T che si infiltrano nel tumore. In cambio, le cellule tumorali restituiscono mitocondri che ospitano mutazioni e questi organelli compromettono la risposta immunitaria antitumorale delle cellule T. Questo scambio bidirezionale di mitocondri consente alle cellule tumorali di supportare le loro esigenze metaboliche creando contemporaneamente condizioni favorevoli per la crescita del tumore.
Le cellule tumorali possono avvelenare le cellule immunitarie attaccanti riempiendole di mitocondri difettosi che indeboliscono le forze di difesa dell’organismo e aiutano il tumore a sfuggire all’eradicazione.
Questi risultati, pubblicati oggi Nature, forniscono la prova più solida finora dimostrata che i mitocondri, sottostrutture cellulari che producono energia, migrano negli esseri umani e non solo nei modelli cellulari e animali.
“Il mio primo pensiero è stato che sembra una follia, come la fantascienza. Ma sembrano avere i dati per farlo”, afferma Holden Maecker, un immunologo della Stanford University in California, che non è stato coinvolto nella ricerca. “Questa è potenzialmente una biologia totalmente nuova che non stavamo esaminando. Sono necessari ulteriori studi per comprendere la frequenza di questo fenomeno e i suoi effetti benefici sulle cellule tumorali”.
Consideriamo i mitocondri
Un tempo gli scienziati pensavano che i mitocondri di ogni cellula fossero prodotti dalla cellula stessa, ma i ricercatori stanno scoprendo sempre di più che i mitocondri possono spostarsi da una cellula all’altra. Nella capsula di Petri, ad esempio, si è scoperto che le cellule tumorali soddisfano il loro insaziabile appetito di energia rubando mitocondri sani alle cellule immunitarie chiamate cellule T 2.
Per saperne di più, gli autori dell’ultimo lavoro hanno campionato i mitocondri di alcune persone affette da cancro. I ricercatori hanno confrontato i mitocondri delle cellule cancerose di ogni persona con quelli dei linfociti infiltranti il tumore (TIL) dello stesso individuo, cellule immunitarie che riconoscono e invadono i tumori.
Il team ha scoperto che, in tre persone, sia le cellule tumorali sia i TIL presentavano mitocondri con le stesse mutazioni, il che suggerisce che i mitocondri deformi potrebbero passare dalle cellule malate a quelle sane.
Il team ha progettato cellule cancerose per trasportare mitocondri punteggiati da una proteina fluorescente. Quando queste cellule sono state coltivate insieme ai TIL, le cellule immunitarie hanno iniziato a ospitare mitocondri luminosi dopo 24 ore. Entro 15 giorni, i mitocondri derivati dal cancro avevano soppiantato quasi completamente i mitocondri nativi di alcune cellule immunitarie.
“Ciò mette in discussione la nostra nozione di ‘proprietà’ cellulare dei mitocondri”, afferma Jonathon Brestoff, che studia il trasferimento dei mitocondri presso la Washington University School of Medicine di St. Louis, Missouri.
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Potere del veleno
I TIL contaminati erano meno capaci di dividersi e più inclini a commettere un “suicidio” cellulare, come ha dimostrato il team nei modelli cellulari. Nei topi con cancro, i TIL che avevano assorbito mitocondri alieni mostravano segni di esaurimento delle cellule T, ovvero la perdita del potenziale di uccisione del cancro.
Fonte: Nature
