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Tumori cancerosi ingannano le cellule mieloidi, una parte importante del sistema immunitario, per percepirle come una parte danneggiata del corpo; i tumori in realtà mettono le cellule mieloidi al lavoro aiutandole a crescere e metastatizzare (diffondere). Un gruppo di ricerca guidato da scienziati del Rush University Medical Center ha scoperto una potenziale terapia che può interrompere questo reclutamento e la funzione anormale delle cellule mieloidi nei topi di laboratorio. I risultati del loro ultimo studio sono stati pubblicati il 19 dicembre su Nature Communications .
Le cellule mieloidi sono un tipo di globuli bianchi che uccide gli invasori come i batteri e il cancro. “Nel contesto del cancro, le cellule mieloidi promuovono la crescita del tumore e sopprimono l’attività delle cellule T”, dice Vineet Gupta, Ph.D., professore e vicepresidente per la ricerca e l’innovazione nel Dipartimento di Medicina Interna del Rush Medical College.
Gupta e Judith Varner, Ph.D., del Moores Cancer Center presso l’Università della California a San Diego (UCSD) in California, erano autori corrispondenti co-senior dello studio. Samia Khan, Ph.D., post-dottorato nel laboratorio di Gupta; e Michael Schmid, Ph.D., e Megan Kaneda, Ph.D., con UCSD, erano co-primi autori.
Il cancro recluta le cellule mieloidi dannose, sopprimendo quelle utili
La ricerca di Gupta si concentra in generale sulle integrine, un tipo di proteina che è un recettore cellulare e regola un numero di processi biologici. In questo studio, i ricercatori hanno esaminato l’integrina CD11b, che presento sulle cellule mieloidi e normalmente aiuta la migrazione delle cellule mieloidi e la sua capacità di combattere le malattie.
Qui, i ricercatori hanno scoperto che CD11b promuove lo sviluppo di cellule mieloidi in un sottotipo, il macrofago M1, che funziona in modo appropriato per sopprimere la crescita del tumore. Tuttavia, i tumori spesso sopprimono l’attività del CD11b che porta allo sviluppo delle cellule mieloidi in un diverso tipo di cellula, il macrofago M2. Queste cellule in realtà allontanano le cellule T, che sono vitali per combattere le malattie, e le M2 secernono anche fattori di crescita e promuovono lo sviluppo di nuovi vasi sanguigni che permettono al cancro di crescere e metastatizzare.
Nella ricerca precedente, agenti sviluppati per attivare le cellule T sono stati “estremamente efficaci nel controllare la crescita del tumore”, dice Gupta, ma tale approccio, noto come immunoterapia, non ha portato a un trattamento universale per il cancro. La caccia continua.
Studio ha scoperto che CD11b è fondamentale nella regolazione delle cellule mieloidi
In questo studio, il team ha studiato come modificare l’attività di CD11b influisce sul comportamento delle cellule mieloidi in presenza di cancro e se questo potrebbe essere usato come una nuova strategia per il trattamento dei tumori. Usando una piccola molecola scoperta nel laboratorio Gupta, Leukadherin-1 (LA-1), che nel corpo attiva CD11b, i ricercatori hanno sviluppato una terapia che può potenziare la funzione di CD11b per promuovere il tipo M1 di cellule mieloidi che combattono la malattia, aiutando a creare un microambiente nel sito del tumore in cui le cellule T possono entrare e attaccare il cancro.
Lo studio ha utilizzato due tipi di topi geneticamente modificati. Una serie di esperimenti è stata fatta con topi altrimenti normali che mancavano di CD11b. I tumori trapiantati sono diventati molto più grandi in quei topi rispetto ai tumori nei topi wild-type (normali), suggerendo che CD11b trattiene la crescita del tumore.
Esplorando ulteriormente la ragione di questa differenza, il team ha scoperto che CD11b svolge un ruolo fondamentale nella regolazione della polarizzazione delle cellule mieloidi nei macrofagi M1 o M2. In assenza di CD11b, la maggior parte delle cellule mieloidi nei tumori era il sottotipo M2, che aiuta il tumore a crescere e a diffondersi.
Il potenziamento dell’attività del CD11b ha contribuito a ridurre la crescita del tumore
In un esperimento diverso, il team ha usato LA-1 per incrementare l’attività del CD11b oltre i suoi normali livelli nei topi wild-type (normali), e ha scoperto che questo aumento ha causato una significativa riduzione della crescita del tumore negli animali trattati. Quindi, per essere sicuri che il loro intervento farmacologico fosse direttamente dovuto agli effetti di LA-1 su CD11b, hanno creato un topo con una ” mutazione puntiforme ” (una mutazione genetica in un singolo residuo nella sequenza proteica CD11b) e creato una situazione in cui CD11b era attivo tutto il tempo (che di solito non lo è) negli animali geneticamente modificati.
“La spinta nell’attività del CD11b nel topo con la mutazione puntuale imita quella impartita su CD11b in topi normali con somministrazione di LA-1”, afferma Gupta. “I risultati sono stati gli stessi”, dice Gupta. In entrambi i casi, i tumori si sono ridotti drasticamente, suggerendo l’attivazione del CD11b come nuovo bersaglio per l’immunoterapia del cancro .
In questo studio, LA-1 ha mostrato una grande promessa, anche se, Gupta dice che ci vorranno anni prima che un trattamento basato su questa molecola diventi disponibile per i pazienti. I risultati sono molto incoraggianti e continueranno a motivare il team a spostare questo nuovo approccio verso lo sviluppo di trattamenti per i pazienti.
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