Il sistema immunitario del corpo è un'arma valorosa contro le malattie, e sfruttare il suo potere attraverso una tecnica chiamata immunoterapia è in prima linea nella ricerca attuale per curare il cancro e altre malattie.

Ecco perché una scoperta inaspettata dei ricercatori dell'Università di Notre Dame e dei loro collaboratori, correlato al modo in cui due antigeni peptidici distinti reagiscono con un recettore delle cellule T (TCR), getta una nuova chiave nel processo di costruzione di molecole migliori per sviluppare immunoterapie.

La sorprendente ricerca che mostra l'adattabilità del peptide è stata pubblicata lunedì (17 settembre) in Natura chimica biologia . Brian Baker, il John A. Zahm, CSC, Professore di Biologia Strutturale e presidente del Dipartimento di Chimica e Biochimica, è stato il ricercatore principale dello studio e ha lavorato con i coautori di Notre Dame e della Stanford University, Loyola University e l'Università del Kentucky.

"Essenzialmente, abbiamo scoperto che i recettori delle cellule T possono essere molto più cross-reattivi di quanto immaginassimo in precedenza, che è alquanto preoccupante per l'intero campo, " ha detto l'autore principale Timothy Riley, Ex assistente di ricerca laureato di Baker e ora co-fondatore e direttore scientifico della startup Structured Immunità, una società incubata attraverso il Centro IDEA di Notre Dame che mira a ridurre il rischio di immunoterapie in fase iniziale.

I linfociti T sono un sottotipo di globuli bianchi responsabili di rilevare se sei sano o hai un'infezione, ma spesso ignorano le cellule cancerose come una potenziale minaccia. Nell'immunoterapia delle cellule T, alcune delle cellule sono alterate per contenere recettori che consentono alle cellule T di cercare e distruggere specifiche, cellule indesiderabili quando il recettore reagisce con antigeni peptidici specifici, un'azione necessaria per indurre una risposta immunitaria. Sebbene il trattamento sia efficace in alcuni casi, in altri, può distruggere le cellule sane. Perciò, i ricercatori cercano di prevedere la reattività e assicurarsi che la reazione sia specifica solo per le cellule che vogliono prendere di mira.

Gli scienziati sapevano che c'erano molti milioni in più di peptidi, o bersagli antigenici, rispetto ai TCR. Si aspettavano che i recettori riconoscessero e si adattassero a molti peptidi diversi che hanno proprietà simili. Nel caso del TCR studiato nella ricerca attuale, DMF5, i ricercatori sapevano che riconosceva antigeni peptidici idrofobici, che sono insolubili in acqua. Ma K. Christopher Garcia, il Professore della Famiglia dei Giovani e Professore di Biologia Strutturale alla Stanford University, ha avvisato Baker di un'anomalia scoperta nella sua stessa ricerca. Garcia ha notato che il DMF5 sembrava legarsi anche con una diversa classe di peptidi, uno che era altamente carico e facilmente solubile.

Laboratorio del panettiere, che ha esperienza nell'analisi di tale TCR, deciso di approfondire.

"Pensavamo che il TCR ignorasse un po' le piccole differenze (nel target altamente caricato), e ho semplicemente trovato cose simili da riconoscere, "disse Baker, che è anche affiliato con l'Harper Cancer Research Institute. "Ma era sbagliato. Abbiamo scoperto che questo peptide si è mosso e si è adattato in modo che il recettore si leghi, in un modo che nessuno aveva visto prima."

I due diversi antigeni peptidici hanno funzionato ugualmente bene nel legame con DMF5, stimolando il recettore e inducendo una risposta immunitaria. "Non importa come funziona, fintanto che si verifica il legame, " ha detto Riley.

Sebbene la scoperta sia notevole per aumentare la comprensione di come sviluppare immunoterapie, è una sfida inaspettata da superare, Baker ha spiegato. Sebbene l'attuale ricerca sia stata completata su un solo TCR e siano stati valutati solo due peptidi, ha notato, è probabile che altri funzionino in modo simile.

"Ciò che è significativo è che le persone cercano di fare previsioni per lo sviluppo di questi modelli per la terapia, e sui modi in cui puoi riconoscere gli obiettivi, " ha detto. "E questo è un nuovo, complicazione imprevista".

I ricercatori si sono occupati della conoscenza che alcuni TCR possono attaccare le cellule sane così come quelle pericolose per la vita che sono state progettate per affrontare, e hanno costruito questa preoccupazione nei loro studi. "Ma per quelle persone che stanno cercando di sfruttare quella biologia per sviluppare immunoterapie, devi essere preoccupato per questo nuovo problema e integrarlo in qualsiasi piattaforma di progettazione che hai, " ha detto il panettiere.

Armato di questa nuova scoperta, però, Riley è pronta per la sfida. "Ora che abbiamo ottimi esempi di un recettore delle cellule T che riconosce più antigeni peptidici che sono strutturalmente diversi, possiamo usarli per costruire ipotesi e testare previsioni, " Egli ha detto.