Gli ingegneri e gli scienziati dell'UCLA hanno progettato un tipo di proteina sintetica:un recettore chimerico dell'antigene, o AUTO, che risponde a bersagli proteici solubili. Il progresso mostra una grande promessa per aiutare il sistema immunitario del corpo a cercare e distruggere il cancro perché potrebbe aumentare l'efficacia delle immunoterapie contro i tumori solidi che sono altrimenti altamente resistenti alla risposta immunitaria del corpo.

Lo studio è stato pubblicato su Natura chimica biologia .

"Abbiamo generato il primo esempio di un CAR che può aiutare i globuli bianchi, in particolare le cellule T, a convertire le proteine ​​​​prodotte dal tumore dai soppressori, o 'downers' per il nostro sistema immunitario, in stimolanti che innescano attacchi robusti alle cellule tumorali, " ha detto Yvonne Chen, il ricercatore principale dello studio, e un assistente professore di ingegneria chimica e biomolecolare presso la UCLA Samueli School of Engineering. "Questo potrebbe portare a nuove applicazioni terapeutiche, in particolare nel trattamento dei tumori solidi."

I tumori solidi, tumori che crescono come masse nel corpo, sono difficili da distruggere perché hanno una varietà di difese, compresa la capacità di secernere proteine ​​che disabilitano il sistema immunitario. Il superamento di tali difese è stato uno degli obiettivi principali della ricerca sulla biologia del cancro. Un metodo promettente per farlo è la terapia con cellule T modificate con CAR. Nel 2017, la FDA ha approvato tali terapie per trattare i tumori del sangue, come la leucemia o il linfoma. Però, La terapia con cellule T modificate con CAR non ha avuto lo stesso successo nel trattamento dei tumori solidi.

Il sistema immunitario cerca naturalmente le cellule malate o infette che potrebbero danneggiare il corpo. Sulla superficie di queste cellule ci sono proteine ​​chiamate antigeni. Nel frattempo, I linfociti T, globuli bianchi che possono distruggere le cellule anormali, hanno proteine ​​corrispondenti, chiamati recettori, in grado di riconoscere e legarsi ad antigeni specifici. Quando si verifica tale legame, innesca una serie di processi chimici e biofisici che attivano la cellula T per neutralizzare le cellule nocive.

I tumori solidi hanno la capacità di secernere proteine ​​solubili chiamate citochine immunosoppressive, che inattivano le cellule immunitarie, comprese le cellule T. Questo crea un microambiente altamente ostile alle cellule immunitarie e protegge il tumore.

Sulla base di tale conoscenza, i ricercatori hanno ipotizzato di poter superare quel meccanismo di difesa alterando la risposta delle cellule T alle citochine immunosoppressive. Invece di chiudere, le cellule T ingegnerizzate reagirebbero alle citochine montando un attacco alle cellule tumorali.

Gli scienziati sapevano che la segnalazione CAR può innescare l'attivazione delle cellule T e gli effetti antitumorali, così i ricercatori hanno proposto di ingegnerizzare CAR sulle cellule T per segnalare in risposta a citochine immunosoppressive. Però, I CAR normalmente rispondono agli antigeni presentati sulla superficie delle cellule, non agli antigeni che fluttuano nell'ambiente.

I ricercatori hanno scoperto come progettare auto in grado di rispondere non solo agli antigeni legati alla superficie, ma anche alle proteine ​​solubili, comprese le citochine immunosoppressive. I ricercatori hanno posizionato i CAR che hanno sviluppato sulle cellule T, e le cellule T modificate si sono attivate in risposta ad antigeni solubili.

Il nuovo approccio ha consentito alle cellule T di convertire il meccanismo di difesa del cancro in un'arma che potrebbe intensificare l'attacco del sistema immunitario alle cellule tumorali.

I ricercatori hanno anche scoperto che, affinché una cellula T si attivi, due dei CAR sulla sua superficie devono entrambi legarsi a una singola proteina solubile. E hanno dimostrato la versatilità del loro approccio ingegnerizzando CAR che rispondevano a diverse proteine ​​solubili, compreso il fattore di crescita trasformante beta, o TGF-beta, una potente citochina immunosoppressiva. Il TGF-beta potrebbe essere un obiettivo per future immunoterapie per curare il cancro.