Uno studio coordinato dalla Fondazione Tettamanti, in collaborazione con l’Universita’ di Perugia, ha consentito di sviluppare, grazie all’ingegneria genetica, linfociti “speciali” capaci di riconoscere e aggredire le cellule generate dalla leucemia mieloide acuta, una patologia aggressiva che provoca ricadute nel 70% circa dei pazienti adulti e nel 30% dei bambini trattati con le terapie oggi in uso.
I linfociti modificati in laboratorio prendono il nome di Car-Cik (Chimeric Antigen Receptor-Cytokine Induced Killer) e, a differenza di quelli gia’ in uso nella terapia Car-T, sono estratti dal sangue di un donatore (e non piu’ dal paziente) attraverso un processo piu’ semplice e meno costoso. Lo studio, pubblicato sulla rivista scientifica ‘Blood Advances’, rappresenta pertanto un’evoluzione della terapia Car-T che ha mostrato finora eccellenti risultati nella leucemia acuta linfoblastica, mentre e’ risultata meno efficace contro la leucemia mieloide acuta (Lma), la forma piu’ comune negli adulti.
L’immunoterapia con cellule Car-T consiste nell’infusione nei pazienti di linfociti T, dei pazienti stessi, modificati geneticamente in laboratorio affinche’ esprimano dei recettori artificiali (Chimeric Antigen Receptor, Car) specifici per il tumore. Tali recettori sono in grado di riconoscere particolari bersagli (in gergo antigeni) sulle cellule tumorali e di eliminarle. Questa terapia innovativa ha mostrato finora eccellenti risultati nella leucemia acuta linfoblastica, mentre nella leucemia mieloide acuta (Lma), la forma piu’ comune negli adulti, ha ancora molte limitazioni.
Cio’ accade perche’ nella Lma non sono ancora stati individuati antigeni specifici, necessari alle cellule CAR-T per attivarsi e uccidere le cellule bersaglio. Gli antigeni identificati finora si trovano infatti anche su alcune cellule sane, come le cellule staminali emopoietiche, con il rischio quindi di effetti avversi, anche fatali, in caso di distruzione di queste cellule molto utili all’organismo. Poiche’ gli antigeni bersaglio si trovano pero’ in quantita’ maggiori sulle cellule leucemiche rispetto alle cellule sane, la Fondazione Tettamanti ha coordinato uno studio per sviluppare dei linfociti modificati speciali, chiamati cellule Car-Cik (Cytokine Induced Killer),in grado di ‘smascherare’ le cellule leucemiche, preservando quelle sane.
Nei linfociti sono stati introdotti, con tecniche di ingegneria genetica, due recettori artificiali che reagiscono e si attivano in modo completo solo nei confronti delle cellule malate, caratterizzate da una presenza maggiore, rispetto a quelle sane, di due specifici antigeni (detti CD123 e CD33). I risultati dello studio sono stati ottenuti per ora in cellule in coltura e in animali di laboratorio. Rappresentano un passo avanti significativo verso lo sviluppo di una terapia efficace e tollerabile contro la leucemia mieloide acuta dei bambini e degli adulti, recidivante o refrattaria ai trattamenti convenzionali.
Lo studio, inoltre, si inserisce nel processo di evoluzione della terapia Car-T, necessario per dare una risposta efficace a patologie molto complesse e aggressive come la leucemia mieloide acuta. A differenza di quelli gia’ in uso nella terapia Car-T (dove vengono prelevati e modificati i linfociti T dei pazienti), in questo studio sono state utilizzate le cellule Car-Cik, linfociti speciali particolarmente adatti ad aggredire le cellule malate e ben tollerati dai tessuti sani.
Per generare queste cellule, i linfociti T sono estratti dal sangue di un donatore (e non piu’ dal paziente) attraverso un processo piu’ semplice e meno costoso che non richiede, peraltro, l’utilizzo di vettori virali (si tratta di virus inattivati, utilizzati nelle Car-T per modificare il dna dei linfociti e renderli cellule-farmaco contro il tumore). Andrea Biondi, direttore scientifico della Fondazione Tettamanti e dell’Ircss San Gerardo dei Tintori e corresponding author dell’articolo,commenta:
“L’approccio con cellule Car-T ingegnerizzate ha dimostrato un elevato potenziale terapeutico in diverse malattie oncoematologiche recidivanti o refrattarie alle terapie convenzionali, migliorando la sopravvivenza dei pazienti. Purtroppo, la loro applicazione nel trattamento della Lma e’ stata limitata dall’assenza sulla membrana delle cellule leucemiche di un antigene sufficientemente specifico contro cui indirizzare le ‘cellule terapeutiche’ Car-T. I due principali antigeni bersaglio individuati finora, CD123 e CD33, sono, infatti, presenti anche sulla superficie di diversi tipi di cellule sane. Tra queste ultime sono comprese quelle indispensabili per la formazione delle cellule del sangue (cellule staminali/progenitrici ematopoietiche) e per l’integrita’ dei vasi sanguigni (cellule endoteliali). Colpire singolarmente tali bersagli con cellule Car-Cik citotossiche si tradurrebbe in effetti collaterali inaccettabili per i pazienti”.
“Per superare questo ostacolo – spiega Sarah Tettamanti, ricercatrice della Fondazione Tettamanti e last author dello studio – abbiamo pensato di costruire cellule Car-Cik dotate di due recettori di membrana specifici, uno anti-CD123 IL3-zetakine a bassa affinita’ di legame e uno anti-CD33 che agisce da co-stimolatore. Insieme sono in grado di riconoscere contemporaneamente e in modo bilanciato i corrispondenti antigeni tumorali e di attivarsi per uccidere soltanto le cellule che li espongono entrambi sulla membrana in elevata quantita’ (CD123+/CD33+). Le cellule che hanno queste caratteristiche sono principalmente quelle leucemiche ‘mature’ e le cellule staminali leucemiche resistenti alla chemioterapia.
Negli esperimenti effettuati in cellule in coltura e in animali di laboratorio con Lma e’ risultato che le cellule Car-Cik dotate di anti-CD123 IL3-zetakina a bassa affinita’ e anti-CD33 sono in grado di riconoscere in modo selettivo le cellule leucemiche CD123+/CD33+ e di distruggerle, senza aggredire le cellule sane che esprimono invece uno o l’altro di questi stessi antigeni”.
Attualmente fino al 70% circa degli adulti e il 30% dei bambini ricadono ancora dopo la risposta clinica iniziale e non sopravvivono oltre i cinque anni, nonostante il perfezionamento della stratificazione del rischio e l’impiego di chemioterapia e terapie molecolari mirate.
Il trapianto allogenico di cellule staminali ematopoietiche, utilizzato come terapia di consolidamento dopo i trattamenti di prima linea, in molti casi non e’ attuabile a causa dell’eta’ avanzata dei pazienti o della presenza di comorbilita’, fragilita’, complicanze infettive o malattia tumorale refrattaria. Inoltre, in circa il 40% dei pazienti, la Lma da’ luogo a recidive anche dopo trapianto allogenico.
Per questi sottogruppi di pazienti con Lma refrattaria o recidivante alle terapie disponibili e non candidati ad allo-Hsct, lo sviluppo di una nuova strategia Car-Cik specifica, efficace e tollerabile, come quella a doppio riconoscimento molecolare bilanciato studiata dai ricercatori della Fondazione Tettamanti e dall’Universita’ di Perugia, rappresenterebbe una concreta speranza di migliorare la sopravvivenza. Lo studio e’ stato realizzato grazie alla collaborazione tra i ricercatori della Fondazione Tettamanti, dell’Universita’ di Perugia, dell’Universita’ di Milano-Bicocca e del Lumicks di Amsterdam.
Trattandosi di una ricerca per ora condotta in cellule in coltura e in animali di laboratorio, sono necessari ulteriori studi e approfondimenti nel contesto clinico con i pazienti, per verificare se gli esiti ottenuti possano avere effettive applicazioni terapeutiche nei bambini e negli adulti colpiti da Lma.
