Un nuovo prototipo di screening immunoterapico sviluppato dall'Università della California, I ricercatori di Irvine possono creare rapidamente trattamenti antitumorali personalizzati che consentiranno ai medici di mirare efficacemente ai tumori senza gli effetti collaterali dei farmaci antitumorali standard.

Weian Zhao dell'UCI e il premio Nobel David Baltimore con Caltech hanno guidato il team di ricerca che ha sviluppato un sistema di monitoraggio e screening che identifica i recettori delle cellule T con una specificità del 100% per i singoli tumori in pochi giorni. I risultati della ricerca appaiono in Laboratorio su un chip .

Nel sistema immunitario umano, Le cellule T hanno molecole sulla loro superficie che si legano agli antigeni sulla superficie delle cellule estranee o cancerose. Per trattare un tumore con la terapia con cellule T, i ricercatori devono identificare esattamente quali molecole recettoriali agiscono contro gli antigeni di uno specifico tumore. I ricercatori dell'UCI hanno accelerato il processo di identificazione.

"Questa tecnologia è particolarmente entusiasmante perché elimina le principali sfide nei trattamenti contro il cancro, " ha detto Zhao, un professore associato di scienze farmaceutiche affiliato al Chao Family Comprehensive Center e al Sue &Bill Gross Stem Cell Research Center. "Questo uso dello screening microfluidico delle goccioline riduce significativamente il costo di realizzazione di nuove immunoterapie contro il cancro che sono associate a meno effetti collaterali sistemici rispetto ai farmaci chemioterapici standard, e accelera notevolmente i tempi di trattamento".

Zhao ha aggiunto che i tradizionali trattamenti contro il cancro hanno offerto una risposta alla malattia valida per tutti, come i farmaci chemioterapici che possono comportare effetti collaterali sistemici e gravi.

Terapia con cellule T ingegnerizzata dal recettore delle cellule T (TCR), una tecnologia più recente, sfrutta il sistema immunitario del paziente per attaccare i tumori. Sulla superficie delle cellule tumorali ci sono antigeni, molecole sporgenti che vengono riconosciute dalle cellule T del sistema immunitario. Questa nuova terapia pone molecole ingegnerizzate sulle cellule T del paziente che si legheranno ai loro antigeni delle cellule tumorali, permettendo alla cellula T di distruggere la cellula cancerosa. La terapia TCR può essere personalizzata, così ogni paziente può avere cellule T progettate specificamente per le proprie cellule tumorali.

Questo sistema di riconoscimento antigene-TCR è molto specifico:possono esserci centinaia di milioni di diversi tipi di molecole TCR. Una grande sfida per lo sviluppo della terapia cellulare TCR-T rimane nell'identificare particolari molecole di TCR da un pool di milioni di possibilità. Trovare una corrispondenza può richiedere fino a un anno (tempo che molti malati di cancro non hanno) e può costare mezzo milione di dollari o più per trattamento.

Usando minuscole goccioline di olio-acqua, Il team di Zhao ha progettato un dispositivo che consente alle singole cellule T di unirsi alle cellule cancerose in contenitori di liquidi microscopici. I TCR che si legano agli antigeni delle cellule cancerose possono essere ordinati e identificati in pochi giorni, notevolmente più veloce dei mesi o dell'anno richiesti dalle tecnologie precedenti. La tecnologia riduce inoltre significativamente il costo della produzione di TCR personalizzati e accelera la distribuzione della terapia cellulare TCR-T in clinica.

Attraverso una partnership con Amberstone Biosciences, una start-up UCI, l'intera piattaforma e il processo di screening saranno disponibili per le aziende farmaceutiche per lo sviluppo di farmaci entro pochi mesi. Non solo questa tecnologia può aiutare a rivoluzionare le terapie cellulari TCR-T per il cancro, ma sarà anche un potente strumento per scoprire altri agenti immunologici, compresi anticorpi e cellule CAR-T, e per chiarire la nuova immunologia e la biologia del cancro a una profondità prima impossibile.