Un studiu revoluționar de la Universitatea din Minnesota Twin Cities arată cum celulele imune proiectate, utilizate în noile terapii împotriva cancerului, pot depăși barierele fizice pentru a permite propriului sistem imunitar al pacientului să lupte împotriva tumorilor.

Imunoterapia este un tip de tratament al cancerului care nu implică substanțe chimice sau radiații, ci ajută sistemul imunitar al pacientului să lupte împotriva bolii. Celulele T sunt un tip de celule albe din sânge care au o importanță cheie pentru sistemul imunitar. Celulele T citotoxice sunt ca un fel de soldați care caută și neutralizează celulele invadatoare vizate.

Deși există rezultate pozitive în utilizarea imunoterapiei pentru unele tipuri de cancer de sânge sau în organele producătoare de sânge, sarcina celulelor T este mult mai dificilă atunci când vine vorba de tumori solide.

Potrivit oamenilor de știință, tumora este ca un fel de cursă cu obstacole, pe care celulele T trebuie să le depășească pentru a ajunge la celulele canceroase - deci celulele T intră in tumori, dar pur și simplu nu se pot deplasa bine, și nu pot ajunge la timp acolo unde este nevoie înainte de a fi epuizate. Într-o masă fibroasă a unei tumori, rigiditatea acesteia face ca celulele imunitare să încetinească aproximativ de două ori.

Cum poate fi adaptat sistemul imunitar, prin inginerie, în fața cancerului?

În acest studiu apărut în Nature Communications, primul de acest gen, cercetătorii au căutat să manevreze celulele T și să dezvolte criterii de proiectare inginerească pentru a optimiza mecanic celulele sau pentru a le face mai pregătite pentru a depăși barierele. Dacă aceste celule imunitare pot recunoaște și pot ajunge la celulele canceroase, atunci pot distruge tumora.

Autorii studiului spun că au identificat câteva elemente structurale și de semnalizare în care se pot regla aceste celule T pentru a le face mai eficiente în lupta împotriva cancerului. Fiecare incursiune în interiorul unei tumori este ușor diferită, dar există unele asemănări. După proiectarea acestor celule imunitare, s-a constatat că acestea s-au deplasat prin tumoră aproape de două ori mai rapid, indiferent de obstacolele care le-au stat în cale.

Pentru a proiecta celulele T citotoxice, autorii au folosit tehnologii avansate de editare a genelor (editarea genomului) pentru a schimba ADN-ul celulelor T, astfel încât acestea să fie mai capabile să depășească barierele tumorii. Scopul final este de a încetini celulele canceroase și de a accelera celulele imunitare proiectate. 

Cercetătorii lucrează la crearea de celule care să poată depăși diferite tipuri de bariere. Când aceste celule sunt amestecate împreună, scopul este ca grupurile de celule imunitare să depășească toate aceste tipuri diferite de bariere pentru a ajunge la celulele canceroase.

Următorii pași sunt continuarea studierii proprietăților mecanice ale celulelor pentru a înțelege mai bine modul în care interacționează celulele imunitare și celulele canceroase. În primă fază, cercetătorii studiază celulele imunitare proiectate pe rozătoare și, în viitor, planifică studii clinice la care să participe oameni. În timp ce aceste cercetări inițiale s-au concentrat asupra cancerului pancreatic, tehnicile pe care le dezvoltă ar putea fi utilizate pentru multe tipuri de cancer.

Cercetătorii mai spun că folosirea unei abordări de inginerie celulară pentru combaterea cancerului este un domeniu relativ nou, care permite o abordare foarte personalizată, cu aplicații pentru o gamă largă de tipuri de cancer. Prin dezvoltarea acestei noi linii de cercetare se permite, practic, analiza modului în care propriile noastre corpuri pot lupta împotriva cancerului, ceea ce ar putea avea un impact uriaș în viitor, concluzionează autorii studiului.

Care sunt tipurile de imunoterapie utilizate în prezent?

Mai multe tipuri de imunoterapie sunt utilizate pentru tratarea cancerului. Acestea includ:

Inhibitori ai punctelor de control

Inhibitorii punctelor de control sunt medicamente care blochează punctele de control imunitare. Aceste puncte de control sunt o parte normală a sistemului imunitar și împiedică răspunsurile imune să fie prea puternice. Prin blocarea lor, aceste medicamente le permit celulelor imunitare să răspundă mai puternic la cancer.

Terapia de transfer a celulelor T

Acesta este un tratament care stimulează capacitatea naturală a celulelor T de a lupta împotriva cancerului. În acest tratament, celulele imune sunt luate din tumora pacientului - acelea care sunt cele mai active împotriva cancerului sunt selectate sau modificate în laborator pentru a ataca mai bine celulele canceroase ale persoanei respective, crescute în loturi mari și puse înapoi în corp printr-un ac într-o venă. Terapia cu transfer de celule T se mai numește și terapie cu celule adoptive, imunoterapie adoptivă sau terapie cu celule imune.

Anticorpii monoclonali

Anticorpii monoclonali sunt proteine ale sistemului imunitar create în laborator, sunt concepute pentru a se lega de ținte specifice celulelor canceroase. Unii anticorpi monoclonali marchează celulele canceroase astfel încât acestea să fie mai bine văzute și distruse de sistemul imunitar. Anticorpii monoclonali se mai numesc și anticorpi terapeutici.

Vaccinurile de tratament

Există unele vaccinuri de tratament care aacționează împotriva cancerului, stimulând răspunsul sistemului imunitar la celulele canceroase. Vaccinurile pentru tratament sunt diferite de cele care ajută la prevenirea bolilor.

Modulatori ai sistemului imunitar

Modulatorii sistemului imunitar sporesc răspunsul imun al organismului împotriva cancerului. Unii dintre acești agenți influențează anumite părți ale sistemului imunitar, în timp ce alții influențează sistemul imunitar într-un mod mai general.

Ce tipuri de cancer sunt tratate cu imunoterapie?

Medicamentele pentru imunoterapie au fost aprobate pentru a trata multe tipuri de cancer, deși această metodă de tratament nu este încă la fel de utilizată precum chirurgia, chimioterapia sau radioterapia. Imunoterapia poate fi folosită ca metodă de tratament pentru cancerul vezicii urinare, cancerul cerebral (tumoare cerebrală), cancer de sân, cancer de col uterin și cancer ovarian, cancer colorectal, cancer de cap și gât, cancer de rinichi,  cancer de ficat și cancer pulmonar, leucemie, cancer de prostată, cancer de piele și limfom.

Imunoterapia se efectuează sub formă de perfuzie intravenoasă, la o unitate medicală. Pacientul poate face imunoterapie zilnic, săptămânal, lunar sau într-un ciclu anume. În cazul imunoterapiei ciclice, există o perioadă de odihnă după tratament. Pauza oferă corpului timp pentru a produce celule sănătoase. Durata tratamentului depinde de tipul și stadiul cancerului, de tipul medicamentului pentru imunoterapie, precum și de răspunsul organismului la tratament.

Sursă foto: Shutterstock
Bibliografie:
Nature Communications - Engineering T cells to enhance 3D migration through structurally and mechanically complex tumor microenvironments
https://www.nature.com/articles/s41467-021-22985-5
1. Studiul „Engineering T cells to enhance 3D migration through structurally and mechanically complex tumor microenvironments”, apărut în Nature Communications (2021). DOI: 10.1038/s41467-021-22985-5, autori: Erdem D. Tabdanov et al.
NIH - Immunotherapy to Treat Cancer
https://www.cancer.gov/about-cancer/treatment/types/immunotherapy
Cleveland Clinic - Immunotherapy 
https://my.clevelandclinic.org/health/treatments/11582-immunotherapy