Batteri ingegnerizzati dipingono bersagli sui tumori per le cellule T

 

 

Gli ingegneri della Columbia sono i primi a programmare i batteri in modo che agiscano come fari che guidano l’attività delle cellule T ingegnerizzate. Questo lavoro è anche il primo a progettare le interazioni tra questi due farmaci “viventi” per consentire il targeting di un’ampia gamma di tumori solidi.

 

 

Per diversi anni, i ricercatori hanno utilizzato con successo le cellule T del recettore dell’antigene chimerico (CAR) per colpire antigeni specifici trovati sulle cellule del sangue come cura per i pazienti con leucemia e linfoma.

Ma i tumori solidi, come i tumori al seno e al colon, hanno dimostrato di essere più difficili da individuare. I tumori solidi contengono un mix di cellule che mostrano diversi antigeni sulla loro superficie, spesso condivisi con cellule sane del corpo.

Pertanto, l’identificazione di un bersaglio coerente e sicuro ha ostacolato il successo della maggior parte della terapia cellulare CAR-T per i tumori solidi nella prima fase di sviluppo.

I biologi sintetici della Columbia Engineering hanno progettato un nuovo approccio per attaccare i tumori. Hanno ingegnerizzato batteri colonizzanti il tumore (probiotici) per produrre bersagli sintetici nei tumori che dirigono le cellule CAR-T a distruggere le cellule tumorali appena evidenziate.

“La nostra piattaforma probiotica consente alle cellule CAR-T di attaccare un’ampia gamma di tipi di tumore”, ha affermato Tal Danino, professore associato di ingegneria biomedica, che ha guidato lo studio pubblicato da Science.

“Le terapie CAR-T tradizionali si sono basate sul targeting di antigeni tumorali naturali. Questo è il primo esempio di accoppiamento di cellule T ingegnerizzate con batteri ingegnerizzati per fornire antigeni sintetici in modo sicuro, sistemico ed efficace ai tumori solidi. Questo potrebbe avere un impatto significativo sul trattamento di molti tumori”.

Dipingere bersagli su tumori solidi

Il laboratorio di Danino ha essenzialmente creato una cellula CAR-T universale che attacca un antigene universale, programmando i batteri che cercano il tumore per dipingere i tumori solidi con un marcatore sintetico che le cellule CAR-T possono riconoscere.

I ricercatori si aspettano che, con ulteriori perfezionamenti, questa piattaforma consentirà il trattamento di qualsiasi tipo di tumore solido senza la necessità di identificare un antigene tumorale specifico, bypassando così la necessità di generare un prodotto a base di cellule CAR-T personalizzato per ogni tipo di cancro e ogni paziente.

Ingegneria delle “medicine viventi”

In questa piattaforma di cellule CAR-T guidate da probiotici (ProCAR) è la prima volta che gli scienziati non solo hanno combinato con successo probiotici ingegnerizzati con cellule CAR-T, ma hanno anche dimostrato la prima prova di risposta delle CAR agli antigeni sintetici prodotti direttamente all’interno del tumore.

“La combinazione dei vantaggi dei batteri che ospitano il tumore e delle cellule CAR-T fornisce una nuova strategia per il riconoscimento del tumore, e questo costruisce le basi per comunità ingegnerizzate di terapie viventi”, ha detto la co-autrice principale dello studio Rosa Vincent, una dottoranda che lavora nel laboratorio di Danino.

“Abbiamo scelto di colmare i limiti individuali di queste due terapie cellulari combinando le migliori caratteristiche di ciascuna, utilizzando i batteri per posizionare i bersagli e le cellule T per distruggere le cellule maligne”.

Piattaforma sicura ed efficace

La piattaforma ha dimostrato di essere sicura ed efficace in più modelli di tumori umani e murini sia in topi immunocompromessi che immunosani.

In effetti, lo studio mostra che le cellule T umane in particolare beneficiano così tanto della presenza di batteri immunostimolatori all’interno del tumore che le loro funzioni di uccisione del tumore sono ulteriormente migliorate.

“Nel complesso, la nostra piattaforma ProCAR rappresenta una nuova strategia per migliorare l’efficacia della terapia cellulare CAR-T nei tumori solidi”, ha affermato Danino. “Mentre siamo ancora nella fase di ricerca, potrebbe aprire nuove strade per la terapia del cancro”.

Crediti: Rosa Vincent e Thomas Savage