Tracciamento delle cellule immunitarie all'interno del corpo
Nuovo metodo per etichettare le cellule T nell'immunoterapia
Nella moderna immunoterapia, le cellule immunitarie modificate vengono introdotte nell'organismo per attaccare i tumori e altri bersagli. I ricercatori dell'Università Tecnica di Monaco (TUM) hanno sviluppato un metodo per tracciare queste cellule nell'organismo. Questo nuovo approccio potrebbe approfondire la comprensione delle terapie cellulari e contribuire a rendere più sicuri i trattamenti futuri.
Quando i trattamenti standard per malattie come il cancro falliscono, le terapie cellulari personalizzate stanno diventando sempre più una valida opzione. Un esempio importante è la terapia con cellule T CAR. In questo approccio, le cellule immunitarie vengono prelevate dal paziente e ingegnerizzate geneticamente in laboratorio per essere dotate di un recettore che riconosce strutture specifiche della superficie delle cellule tumorali. Queste cellule immunitarie modificate si moltiplicano nell'organismo e avviano una risposta immunitaria contro il tumore.
I medici potrebbero trarre grande beneficio dal sapere esattamente come queste cellule immunitarie modificate si comportano nell'organismo: Migrano dove sono necessarie? Si replicano a sufficienza? Si comportano in modo imprevedibile e, nel peggiore dei casi, attaccano i tessuti sani? Attualmente non esistono metodi clinicamente applicabili per rispondere a queste domande critiche.
Un recettore artificiale e un marcatore personalizzato
Un team interdisciplinare del TUM e del TUM University Hospital ha ora proposto una soluzione. In parole povere, un secondo recettore artificiale viene inserito nelle cellule immunitarie modificate. Queste cellule possono poi essere visualizzate utilizzando l'imaging PET e un agente di contrasto radioattivo appositamente sviluppato e non tossico. Quando questo cosiddetto radioligando viene iniettato nel corpo, si lega esclusivamente alle cellule modificate e ai loro discendenti, rendendoli visibili.
La tecnica si basa su proteine artificiali con specifiche proprietà di legame, note come anticaline. Queste sono state sviluppate a partire dagli anni '90 da Arne Skerra, professore di chimica biologica al TUM e pioniere dell'ingegneria proteica. Il suo lavoro ha portato alla creazione di un'anticalina che lega il ligando DTPA e che ora è stata adattata come parte di un recettore di superficie cellulare. Un team guidato da Wolfgang Weber, professore di medicina nucleare presso l'ospedale universitario TUM, ha utilizzato questo concetto per ingegnerizzare un gene artificiale che induce le cellule a esprimere il recettore dell'anticalina "DTPA-R" sulla loro superficie. Il progetto è stato guidato da Volker Morath e Katja Fritschle del Dipartimento di Medicina Nucleare che, insieme al loro team, hanno anche sviluppato il radioligando corrispondente al DTPA-R: 18F-DTPA. Il metodo è stato testato sulle cellule T CAR in collaborazione con l'esperto di immunoterapia Dirk Busch, professore di microbiologia medica, immunologia e igiene alla TUM.
Aspettative soddisfatte
Negli esperimenti condotti sui topi, i ricercatori hanno potuto dimostrare che le cellule modificate migravano effettivamente verso il tessuto malato e vi proliferavano. Hanno anche dimostrato che il radioligando viene rapidamente escreto attraverso i reni, si lega esclusivamente alle cellule con il recettore artificiale e non interferisce con altri processi dell'organismo. Inoltre, lo studio ha dimostrato che questo approccio può essere utilizzato anche per monitorare le terapie geniche in cui i virus servono come strumenti per alterare le informazioni genetiche all'interno delle cellule.
"Uno strumento importante
"Da diversi anni è chiaro che le nuove applicazioni mediche come le immunoterapie e le terapie geniche hanno un enorme potenziale", afferma il Prof. Wolfgang Weber, che ha guidato lo studio. "Crediamo di aver creato uno strumento prezioso che può rendere queste terapie più sicure, fornendo una migliore comprensione di ciò che accade all'interno del corpo". La tecnica è ancora in fase iniziale. Prima di poter essere utilizzata su pazienti umani, la sua sicurezza ed efficacia devono essere verificate in studi clinici. Attualmente sono in corso ulteriori sviluppi verso l'uso clinico e la commercializzazione.
Tuttavia, i ricercatori ritengono che il metodo possa già fornire indicazioni preziose per la ricerca di base. Inoltre, è destinato a sostenere il benessere degli animali: se gli animali da laboratorio possono essere monitorati continuamente durante gli esperimenti, il loro numero potrebbe essere ridotto in modo significativo nello sviluppo di nuove terapie cellulari e geniche.
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Pubblicazione originale
Volker Morath, Katja Fritschle, Linda Warmuth, Markus Anneser, Sarah Dötsch, Milica Živanić, Luisa Krumwiede, Philipp Bösl, Tarik Bozoglu, Stephanie Robu, Silvana Libertini, Susanne Kossatz, Christian Kupatt, Markus Schwaiger, Katja Steiger, Dirk H. Busch, Arne Skerra, Wolfgang A. Weber; "PET-based tracking of CAR T cells and viral gene transfer using a cell surface reporter that binds to lanthanide complexes"; Nature Biomedical Engineering, 2025-6-13
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