Gli studi clinici che utilizzano le cellule immunitarie dei pazienti per colpire i tumori hanno prodotto risultati promettenti. Però, questo approccio di solito funziona solo quando i pazienti ricevono anche grandi dosi di farmaci progettati per aiutare le cellule immunitarie a moltiplicarsi rapidamente, e quei farmaci hanno effetti collaterali potenzialmente letali. Ora un team di ingegneri del MIT ha escogitato un modo per fornire i farmaci necessari contrabbandandoli all'interno di nanoparticelle attaccate alle cellule inviate per combattere il tumore. Di conseguenza, il farmaco stimolante delle cellule immunitarie raggiunge solo i bersagli previsti, riducendo notevolmente il rischio per il paziente.
Il nuovo approccio potrebbe migliorare notevolmente il tasso di successo delle terapie con cellule immunitarie, che promettono di curare molti tipi di cancro, dice Darrell Irvine. Il Dr. Irvine ha guidato il team che ha pubblicato i suoi risultati sulla rivista Nature Medicine. "Quello che stiamo cercando è la spinta in più che potrebbe portare la terapia con cellule immunitarie dal lavoro in un sottogruppo di persone al lavoro in quasi tutti i pazienti, e per avvicinarci alla cura delle malattie piuttosto che rallentare la progressione, " ha affermato il dott. Irvine. Il nuovo metodo potrebbe essere utilizzato anche per somministrare altri tipi di farmaci antitumorali o per promuovere la maturazione delle cellule del sangue nei riceventi di trapianto di midollo osseo, secondo i ricercatori.
Per eseguire la terapia con cellule immunitarie, i medici rimuovono dal paziente un tipo di cellule immunitarie chiamate cellule T, ingegnerizzarli per colpire il tumore, e iniettarli nuovamente nel paziente. Quelle cellule T poi danno la caccia e distruggono le cellule tumorali. Sono in corso studi clinici in cui si sta sperimentando la terapia immunocellulare in pazienti con tumori ovarici e prostatici, così come il melanoma.
La terapia immunocellulare è un approccio molto promettente per il trattamento del cancro, ma farlo funzionare si è rivelato impegnativo. Le principali limitazioni odierne includono l'acquisizione di un numero sufficiente di cellule T specifiche per la cellula tumorale e quindi il corretto funzionamento di tali cellule T nel paziente. Per superare quegli ostacoli, i ricercatori hanno provato a iniettare ai pazienti farmaci adiuvanti che stimolano la crescita e la proliferazione delle cellule T. Le interleuchine, sostanze chimiche presenti in natura che aiutano a promuovere la crescita delle cellule T, hanno prodotto risultati promettenti negli studi clinici sull'uomo, ma la terapia con interleuchina può produrre gravi effetti collaterali, compreso insufficienza cardiaca e polmonare, quando infuso nel flusso sanguigno in grandi dosi.
Il dottor Irvine e i suoi colleghi hanno adottato un nuovo approccio:per evitare effetti collaterali tossici, si sono rivolti a nanoparticelle a base di lipidi che possono attaccare a molecole contenenti zolfo che si trovano normalmente sulla superficie delle cellule T. I ricercatori hanno caricato due interleuchine - IL-15 e IL-21 - nelle nanoparticelle, e poi ha iniettato la combinazione di cellule T-nanoparticelle in topi con tumori del polmone e del midollo osseo. Una volta che le cellule hanno raggiunto i tumori, le nanoparticelle si sono gradualmente degradate e hanno rilasciato il farmaco per un periodo di una settimana. Le molecole del farmaco si attaccavano ai recettori sulla superficie delle stesse cellule che le trasportavano, stimolandoli a crescere e dividersi.
Entro 16 giorni, tutti i tumori nei topi trattati con cellule T che trasportavano i farmaci sono scomparsi. Quei topi sono sopravvissuti fino alla fine dell'esperimento di 100 giorni, mentre i topi che non hanno ricevuto alcun trattamento sono morti entro 25 giorni, e i topi che hanno ricevuto solo cellule T o cellule T con iniezioni di interleuchine sono morti entro 75 giorni.
Il dottor Irvine e i suoi colleghi hanno anche dimostrato di poter attaccare le loro nanoparticelle alla superficie delle cellule del sangue immature trovate nel midollo osseo, che sono comunemente usati per trattare la leucemia. I pazienti che ricevono trapianti di midollo osseo devono avere il proprio midollo osseo distrutto con radiazioni o chemioterapia prima del trapianto, che li lascia vulnerabili alle infezioni per circa sei mesi mentre il nuovo midollo osseo produce cellule del sangue. La somministrazione di farmaci che accelerano la produzione di cellule del sangue insieme al trapianto di midollo osseo potrebbe abbreviare il periodo di immunosoppressione, rendere il processo più sicuro per i pazienti, dice il dottor Irvine. Nel Medicina della natura carta, il suo team riferisce di aver migliorato con successo la maturazione delle cellule del sangue nei topi fornendo uno di questi farmaci insieme alle cellule.
Questo lavoro, che è stato sostenuto in parte dal National Cancer Institute, è dettagliato in un documento intitolato, "Ingegneria cellulare terapeutica con nanoparticelle sintetiche coniugate in superficie". Un abstract è disponibile sul sito Web della rivista.
