Molti tumori del pancreas sono come fortezze maligne, circondate da una densa matrice di collagene e altri tessuti che li proteggono dalle cellule immunitarie e dalle immunoterapie che si sono rivelate efficaci nel trattamento di altri tumori. Secondo i risultati recentemente pubblicati da un team di ricercatori dell'Università del Wisconsin-Madison, l'utilizzo di batteri per infiltrarsi in questa fortificazione cancerosa e fornire questi farmaci potrebbe aiutare il trattamento del cancro al pancreas.
L'articolo è pubblicato sulla rivista Med .
Il cancro del pancreas è ben noto per la sua mortalità e ha tra i tassi di sopravvivenza a cinque anni più bassi tra i tumori comuni. Sebbene esistano diversi fattori alla base della prognosi infausta della malattia, uno dei fattori al centro di questo studio è la matrice che circonda molti tumori pancreatici, che funge da barriera efficace contro il trattamento.
La barriera è un insieme di collagene, tessuto connettivo, proteine che facilitano la fibrosi e altre cellule. Studi recenti hanno evidenziato il ruolo di questa barriera nel contrastare i tentativi di trattamento con immunoterapie – trattamenti che funzionano stimolando o reprimendo il sistema immunitario del paziente – come gli inibitori del checkpoint immunitario. Analizzando i campioni di tumori dei pazienti, il team dell'UW-Madison ha trovato prove genetiche che un tipo specifico di collagene, chiamato collagene oncogenico, costituisce effettivamente una barriera ai trattamenti basati sull'immunoterapia.
"Quella matrice extracellulare davvero densa, composta da cellule immunosoppressori, collagene e altre cellule, è un problema critico se vogliamo utilizzare immunoterapie contro questi tumori del pancreas", afferma Quanyin Hu, assistente professore alla UW-Madison School of Pharmacy. Hu ha condotto lo studio in collaborazione con Sean Ronnekleiv-Kelly, chirurgo pancreatico e assistente professore presso il Dipartimento di Chirurgia dell'UW-Madison.
Un'infiltrazione a base di batteri
Hu è un esperto nell'ingegneria delle cellule da utilizzare come potenziali agenti terapeutici o veicoli di somministrazione di farmaci. Per questo studio, il laboratorio di Hu ha applicato un batterio in grado di penetrare attraverso la resistente barriera di collagene e di fornire "nanofarmaci" immunoterapeutici.
Il team ha scelto un ceppo del batterio Escherichia coli con una comprovata esperienza di utilizzo sicuro negli esseri umani e nota affinità per ambienti a basso contenuto di ossigeno, come i tumori, da utilizzare come veicolo di somministrazione dei farmaci. Hu e i suoi colleghi hanno progettato "gabbie proteiche" contenenti un paio di farmaci (uno scompone il collagene e l'altro è un inibitore del checkpoint immunitario antitumorale) e li hanno attaccati all'Escherichia coli.
"L'Escherichia coli ha una grande motilità, il che significa che può muoversi da solo, e prende di mira attivamente gli ambienti ipossici come i tumori", afferma Hu. "E abbiamo scoperto che era in grado di penetrare in profondità nel sito del tumore per somministrare farmaci."
Il team dell'UW-Madison ha testato il suo sistema di somministrazione basato su E. coli in modelli murini di adenocarcinoma duttale pancreatico, o PDAC, la forma più comune e letale di cancro al pancreas, che era al centro dello studio.
I topi trattati con i batteri carichi di proprietà terapeutiche hanno sperimentato una crescita ritardata del tumore e una sopravvivenza significativamente più lunga rispetto ai topi che avevano ricevuto altri trattamenti. Le analisi post-mortem hanno anche mostrato che i tumori trattati con l'E. coli che trasporta nanofarmaci presentavano la maggiore infiltrazione di cellule immunitarie che combattono il cancro tra tutti i trattamenti.
"Al momento, le opzioni terapeutiche per il PDAC sono molto limitate e spero che questo approccio terapeutico possa eventualmente portare a miglioramenti in termini di sopravvivenza e prognosi", afferma Hu.
Sebbene questo approccio terapeutico si mostri promettente per il trattamento del cancro al pancreas e di altri tumori maligni con barriere di collagene resistenti, il team di Hu sta lavorando per migliorarlo e semplificarlo nei modelli animali, con potenziali studi clinici ancora in sospeso.
Ulteriori informazioni: Zhaoting Li et al, La deplezione del collagene oncogeno mediata da nanofarmaci-batteri coniugati migliora la terapia di blocco del checkpoint immunitario contro il cancro del pancreas, Med (2024). DOI:10.1016/j.medj.2024.02.012
Informazioni sul giornale: Medio
Fornito dall'Università del Wisconsin-Madison
