Progressi nel trattamento del cancro: le cellule T CAR combattono i tumori solidi
Nuova versione della terapia
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Una nuova generazione di terapie a base di cellule T CAR sta portando speranza nella lotta contro il cancro, colpendo non solo i tumori del sangue ma anche i tumori solidi come il cancro ovarico e al seno. I ricercatori del Fraunhofer hanno collaborato con l'Ospedale Universitario di Würzburg per semplificare il complicato processo di produzione di queste terapie. Ciò potrebbe renderle molto più disponibili.
L'immunoterapia cellulare è da diversi anni uno dei metodi più efficaci per il trattamento del cancro. Le cellule difensive del sistema immunitario, note come cellule T, subiscono modifiche genetiche che le rendono in grado di riconoscere le cellule tumorali e di attaccarle in modo specifico. Nella terapia con cellule T CAR (Chimeric Antigen Receptor), le cellule T sono dotate di un recettore programmato per le specifiche molecole di superficie (antigeni) presenti in alcune cellule tumorali. Una volta che si legano agli antigeni tumorali, si attivano e distruggono le cellule tumorali. Anche nelle persone che hanno completato la radioterapia e la chemioterapia e che si ritiene abbiano esaurito le opzioni di trattamento, la terapia con cellule T CAR offre ancora buone opzioni di trattamento e potenzialmente la prospettiva di guarire.
Lavorando insieme, l'Istituto Fraunhofer per la terapia cellulare e l'immunologia IZI e l'Ospedale universitario di Würzburg hanno compiuto passi avanti cruciali nel progresso di questa forma di trattamento. La nuova versione della terapia è destinata a rendere possibile il trattamento di tumori solidi come il carcinoma ovarico e mammario o il carcinoma adrenocorticale, e non solo di tumori del sangue. Si tratta di un progresso significativo, poiché i tumori solidi sono molto più comuni dei tumori ematologici che insorgono nel sangue, nel midollo osseo o nei linfonodi.
Il progetto di ricerca è condotto presso l'Ospedale Universitario di Würzburg e il laboratorio distaccato Fraunhofer IZI di Würzburg da Michael Hudecek, un pioniere dell'immunoterapia che ha contribuito a sviluppare la prima generazione di cellule T CAR. Presso il Fraunhofer IZI, il team guidato da Kati Kebbel e da Gerno Schmiedeknecht, responsabile del dipartimento GMP Cell and Gene Therapy (GMP è l'acronimo di "good manufacturing practices"), è responsabile della produzione dell'agente terapeutico.
Enzimi per il cambiamento genetico
I recettori orfani tirosin-chinasici (ROR), che si trovano sulla superficie delle cellule tumorali, sono fondamentali per far progredire la ricerca sul trattamento di tipi di cancro solidi. Queste molecole svolgono un ruolo solo durante lo sviluppo embrionale umano, quando contribuiscono alla crescita dei tessuti e al rinnovamento cellulare. Gli adulti non hanno quasi nessun ROR, tranne quando hanno un cancro. Il team di ricercatori ha modificato le cellule T in modo che i loro recettori CAR riconoscano specificamente questi ROR.
Nell'ambito del progetto comune, i ricercatori stanno anche lavorando per rendere più efficiente il complicato processo di produzione dei ROR. Un enzima chiamato trasposasi "Bella Addormentata" aiuta in questo senso, rendendo possibile l'integrazione di geni terapeutici nel genoma delle cellule. Il team di ricercatori utilizza l'enzima come sostituto dei virus per modificare geneticamente le cellule immunitarie. Questa tecnologia è stata sviluppata da Zoltan Ivics, che ora fa ricerca anche presso il Fraunhofer IZI di Lipsia. "Questo metodo presenta vantaggi in termini di sicurezza e contribuisce a ridurre la quantità di lavoro e i costi di produzione", spiega Hudecek.
Produzione in camera bianca
Il Fraunhofer IZI vanta anni di esperienza nello sviluppo e nella produzione di terapie cellulari e geniche. Per il progetto attuale, gli esperti hanno sviluppato un processo di produzione robusto e riproducibile. "In termini di qualità e sicurezza farmaceutica, il processo soddisfa i rigorosi standard che si applicano all'approvazione dei farmaci per l'uso negli studi clinici. Ciò consente la trasposizione in clinica e il primo trattamento dei pazienti", afferma Schmiedeknecht.
Le cellule T CAR sono prodotte dal sangue dei pazienti. I globuli bianchi (leucociti) vengono arricchiti in un processo circolatorio presso il centro medico. Alla fine si ottiene un concentrato di leucociti che serve come base per la produzione, che avviene nella camera bianca del Fraunhofer IZI.
Schmiedeknecht spiega le fasi di produzione in camera bianca: "Il primo passo consiste nell'isolare le cellule T. Aggiungiamo particelle paramagnetiche ai concentrati di leucociti e le cellule T vi si legano. Si attaccano a una colonna caricata magneticamente, mentre tutti gli altri componenti vengono risciacquati. In questo modo le cellule T hanno una purezza fino al 98%".
Dopo l'isolamento, le cellule si riprendono in un terreno di coltura cellulare. Poi arriva la fase cruciale: Il recettore CAR viene inserito nelle cellule T. I ricercatori utilizzano la tecnologia Sleeping Beauty. Le cellule T CAR possono essere raccolte dopo altri dieci giorni nel mezzo di coltura cellulare. Vengono consegnate all'ospedale congelate in azoto liquido.
L'agente terapeutico viene somministrato ai pazienti tramite infusione. "Abbiamo già trattato diversi pazienti con questa terapia e i primi risultati sono promettenti. Si tratta davvero di un barlume di speranza per i pazienti affetti da tumori solidi", afferma Hudecek. Tuttavia, aggiunge Hudecek, "abbiamo ancora una lunga strada da percorrere attraverso lo sviluppo clinico e poi, se i risultati della sperimentazione sono positivi, fino alla fase di approvazione".
"La nostra ricerca in questo campo dimostra che qui in Germania siamo in grado di sviluppare terapie mediche anche molto ambiziose e di introdurle nella pratica clinica in tempi rapidi e con i più alti standard di qualità", afferma Hudecek.
L'ulteriore sviluppo della terapia con cellule CAR T sta aprendo la strada a migliori opzioni terapeutiche in futuro, non solo per un'ampia varietà di tipi di cancro, ma anche per altre malattie come i disturbi autoimmuni e le infezioni.
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