Una nuova immunoterapia mostra promesse contro i tumori cerebrali nei topi

Per la prima volta, gli scienziati hanno dimostrato che un nuovo tipo di immunoterapia può raggiungere e trattare il cancro al cervello dal flusso sanguigno nei topi. La nano-immunoterapia ha fermato la moltiplicazione delle cellule del tumore al cervello e ha aumentato la sopravvivenza.

I ricercatori ritengono che il nuovo trattamento potrebbe essere la chiave per migliorare la sopravvivenza nelle persone con glioblastoma, il tipo più comune e aggressivo di cervello cancro.

Un recente Comunicazioni sulla natura Il documento descrive come hanno combinato i progressi nella nanotecnologia e nell’immunoterapia per consegnare gli inibitori del checkpoint attraverso la barriera emato-encefalica.

Gli inibitori del checkpoint sono farmaci che aiutano il sistema immunitario combattere il cancro. Nella nuova immunoterapia, i farmaci possono rimuovere un meccanismo che permette al tumore al cervello di resistere all’attacco delle cellule che uccidono il cancro.

La barriera emato-encefalica è un caratteristica unica dei vasi che forniscono sangue al cervello e al resto del corpo sistema nervoso centrale. La barriera impedisce alle tossine e agli agenti patogeni potenzialmente dannosi di entrare nel tessuto cerebrale dal flusso sanguigno.

Fino ad oggi, i promettenti tipi di immunoterapia che hanno superato gli studi clinici non hanno avuto molto successo nell’attraversare la barriera emato-encefalica.

“Anche se i nostri risultati non sono stati fatti negli esseri umani”, dice l’autore senior dello studio Julia Y. Ljubimova, un professore di neurochirurgia e scienze biomediche al Cedars-Sinai Medical Center di Los Angeles, CA, “ci portano più vicino a sviluppare un trattamento che potrebbe efficacemente attaccare i tumori del cervello con la somministrazione di farmaci [sistemici].”

L’uso di farmaci che possono trattare il cervello per via sistemica – cioè utilizzando il flusso sanguigno per consegnarli – sarebbe un vantaggio rispetto ai trattamenti che funzionano solo quando i medici li iniettano direttamente nel tessuto cerebrale.

Il nuovo studio è anche il primo a descrivere un’immunoterapia che può stimolare i sistemi immunitari sia in tutto il corpo e locale al tumore nei topi.

Un cancro al cervello aggressivo

Anche se rappresentano solo una piccola percentuale dei casi di cancro, i tumori del cervello rappresentano un numero sproporzionato di morti.

Secondo il National Cancer Institute, che è uno dei National Institutes of Health (NIH), una stima 23.820 persone negli Stati Uniti scopriranno di avere un cancro al cervello nel 2019, e 17.760 moriranno della malattia in questo stesso anno.

Queste cifre mostrano che mentre il cancro al cervello rappresenta solo l’1.4% dei casi di cancro, sarà responsabile di più del doppio di questa percentuale di morti per cancro (2.9%) nell’U.S. nel 2019.

Tra il 2009 e il 2015, meno di un terzo delle persone con cancro al cervello negli Stati Uniti.S. sono sopravvissuti 5 anni o più dopo la diagnosi.

Informazioni su 15% dei tumori cerebrali primari sono glioblastomi.

I glioblastomi sono particolarmente aggressivi e in rapida crescita perché un gran numero di cellule si replica e si divide in ogni momento.

Questi tumori invadono facilmente le regioni vicine del cervello.

Rimuovere lo scudo contro l’attacco immunitario

Una delle caratteristiche che rendono i tumori cerebrali aggressivi è la loro capacità di sopprimere l’attacco delle cellule anticancro nel sistema immunitario locale.

Prof. Ljubimova spiega che questi tumori usano cellule immunitarie, come speciali macrofagi e cellule T regolatrici, come scudi contro le cellule anticancro.

Così, lei e i suoi colleghi hanno deciso di perseguire un tipo di immunoterapia che utilizza gli inibitori del checkpoint per spegnere i macrofagi e le cellule regolatrici T e quindi attivare le cellule che uccidono il cancro.

Hanno sviluppato una nano-immunoterapia che può portare gli inibitori del checkpoint attraverso la barriera emato-encefalica. Il trasportatore è una piccola proteina, o peptide, che si attacca al farmaco per mezzo di un polimero biodegradabile.

Senza la protezione delle loro cellule schermanti, le cellule tumorali sono vulnerabili all’attacco dei linfociti e delle cellule microgliali che possono eliminare le cellule tumorali.

“Gli inibitori del checkpoint possono quindi bloccare le [cellule T regolatrici] e i macrofagi, permettendo alle cellule immunitarie locali di attivarsi e fare il loro lavoro – combattere il tumore”, ha detto il. Ljubimova spiega.

La nuova immunoterapia deve essere sottoposta a ulteriori test prima di essere pronta per la sperimentazione umana.

“Speriamo che consegnando farmaci multifunzionali di nuova generazione attraverso la barriera emato-encefalica, possiamo esplorare nuove terapie per molte condizioni neurologiche.”

Giulia Y. Ljubimova

Cancro al cervello aggressivo: Perché l’immunoterapia fallisce?

Una nuova ricerca che appare ora nella rivista Medicina della Natura ha esaminato i tumori del glioblastoma e i risultati avvicinano gli scienziati alla comprensione del perché questa forma di cancro al cervello non risponde bene all’immunoterapia come altri tumori.

Immunoterapia è un tipo di trattamento che mira a potenziare il sistema immunitario nella lotta contro cancro.

La terapia ha dimostrato di avere molto successo contro vari tumori aggressivi, come cancro al seno triplo-negativo.

Tuttavia, l’immunoterapia aiuta effettivamente meno di 1 persona su 10 con glioblastoma.

Questa è una forma di cancro al cervello con una prospettiva mediana di solo 15-18 mesi.

Allora, perché l’immunoterapia non funziona così efficacemente in questi tumori? Un team di scienziati guidato da Raul Rabadan, Ph.D. – professore di biologia dei sistemi e informatica biomedica alla Columbia University Vagelos College of Physicians and Surgeons di New York City, NY – si è proposto di indagare su.

Il ruolo della proteina PD-1 nel cancro

Come spiegano gli scienziati, il cancro a volte blocca l’attività del sistema immunitario colpendo una proteina chiamata PD-1.

PD-1 è presente sulle cellule immunitarie chiamate cellule T. Lì, aiuta a garantire che il sistema immunitario non esagerare la sua risposta quando reagisce alle minacce. Quando PD-1 si lega a un’altra proteina chiamata PD-L1, impedisce alle cellule T di attaccare altre cellule – tra cui tumore cellule.

Quindi, alcuni farmaci di immunoterapia funzionano bloccando PD-1, che “rilascia i freni del sistema immunitario” e permette alle cellule T di correre liberamente e uccidere le cellule tumorali.

Gli inibitori PD-1 hanno successo nella maggior parte dei tipi di cancro, quindi il Prof. Rabadan e colleghi si sono chiesti quale effetto avrebbero avuto questi farmaci nel glioblastoma. Hanno studiato il microambiente tumorale – cioè le cellule che mantengono la crescita del tumore – in 66 persone con glioblastoma.

I ricercatori hanno esaminato il microambiente tumorale sia prima che dopo aver trattato i tumori con gli inibitori PD-1 nivolumab o pembrolizumab.

Dei 66 casi di glioblastoma, 17 hanno risposto all’immunoterapia per un periodo di almeno 6 mesi.

Prevedere la risposta di una persona al trattamento

I ricercatori hanno studiato la genomica e trascrittomica analisi ha dimostrato che il resto di quei tumori aveva significativamente più mutazioni in un gene chiamato PTEN, che normalmente codifica un enzima che agisce come un soppressore del tumore.

Inoltre, il prof. Rabadan e i suoi colleghi hanno scoperto che il maggior numero di PTEN le mutazioni hanno aumentato il numero di macrofagi. Queste sono cellule immunitarie che normalmente “mangiano” batteri, virus e altri microrganismi.

I macrofagi inoltre lavano via le cellule morte e i rifiuti cellulari, oltre a stimolare l’attività di altre cellule immunitarie.

Nel glioblastoma, i macrofagi hanno innescato fattori di crescita, che hanno alimentato la crescita e la diffusione delle cellule tumorali. Inoltre, l’analisi ha rivelato che le cellule tumorali nei tumori glioblastoma erano molto strettamente imballati insieme, che potrebbe rendere più difficile per le cellule immunitarie di penetrare e distruggere il tumore.

D’altra parte, i tumori che rispondevano al trattamento avevano più alterazioni genetiche nella via di segnalazione MAPK, che è fondamentale per regolare la funzione cellulare.

Il coautore dello studio, il dott. Fabio M. Iwamoto – un neuro-oncologo e assistente professore di neurologia alla Columbia University Vagelos College of Physicians and Surgeons – commenta i risultati, dicendo:

“Queste mutazioni si sono verificate prima che i pazienti fossero trattati con inibitori PD-1, quindi il test per le mutazioni può offrire un modo affidabile per prevedere quali pazienti hanno probabilità di rispondere all’immunoterapia.”

Gli autori dello studio suggeriscono anche che i tumori del glioblastoma che hanno mutazioni MAPK possono rispondere meglio a un trattamento combinato di inibitori PD-1 e farmaci mirati a MAPK. Tuttavia, tale approccio terapeutico ha ancora bisogno di ulteriori test.

Prof. Rabadan afferma: “Siamo ancora all’inizio della comprensione dell’immunoterapia del cancro, in particolare nel glioblastoma.”

“Ma il nostro studio mostra che potremmo essere in grado di prevedere quali pazienti con glioblastoma potrebbero beneficiare di questa terapia. Abbiamo anche identificato nuovi obiettivi di trattamento che potrebbero migliorare l’immunoterapia per tutti i pazienti con glioblastoma.”

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