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Un team guidato dal biofisico della JMU ha sviluppato un nuovo metodo microscopico a super-risoluzione. Rende possibile, per la prima volta, studiare le interazioni degli anticorpi terapeutici con molecole bersaglio sulle cellule tumorali in 3D con risoluzione molecolare.
Nei tumori del sangue come la leucemia linfatica cronica, le cellule B del sistema immunitario si moltiplicano in modo incontrollato.
Una forma di terapia consiste nell’etichettare la proteina CD20 sulla superficie delle cellule B con anticorpi personalizzati.
Questo innesca una catena di reazioni immunologiche e alla fine porta alla distruzione delle cellule tumorali.
Tali anticorpi immunoterapici sono stati utilizzati contro le malattie tumorali per 30 anni.
“Sebbene sia fondamentale per il successo della terapia, conosciamo ancora pochissimi dettagli su come gli anticorpi si legano al CD20 e su come avvengono le reazioni successive”, afferma il professor Markus Sauer del Biocentre of Julius-Maximilians-Universität (JMU) Würzburg in Baviera, Germania.
Rintracciare l’efficacia degli anticorpi
Ora è probabile che cambi: un team guidato dal biofisico della JMU ha sviluppato un nuovo metodo microscopico a super-risoluzione.
Rende possibile, per la prima volta, studiare le interazioni degli anticorpi terapeutici con molecole bersaglio sulle cellule tumorali in 3D con risoluzione molecolare.
“Ora possiamo osservare l’efficacia del funzionamento degli anticorpi e quindi contribuire allo sviluppo di terapie migliorate,” dice Markus Sauer.
Il nuovo metodo microscopico è chiamato LLS-TDI-DNA-PAINT.
Sulla rivista scientifica Science, il primo autore, il dottor Arindam Ghosh, e un team della cattedra di Markus Sauer descrivono come funziona la tecnologia di nuova concezione e quali risultati sono già stati ottenuti con essa.
Nello studio sono stati coinvolti anche il dottor Thomas Nerreter e il professor Martin Kortüm della Medical Clinic II dell’ospedale universitario di Würzburg.
Le cellule B assumono la forma di un riccio
I ricercatori di Würzburg hanno condotto i loro studi sulle cellule B Raji fisse e viventi utilizzando il nuovo metodo di microscopia.
Questa linea cellulare ha origine dal linfoma di Burkitt di un paziente ed è spesso utilizzata nella ricerca sul cancro. I ricercatori hanno messo le cellule in contatto con uno dei quattro anticorpi terapeutici RTX, OFA, OBZ e 2H7.
Tutti e quattro gli anticorpi reticolano le molecole CD20 nella membrana cellulare, determinando forti accumuli localizzati degli anticorpi.
Questo attiva il cosiddetto sistema del complemento e avvia l’uccisione delle cellule da parte del sistema immunitario.
In contrasto con l’attuale classificazione degli anticorpi terapeutici, i risultati mostrano che la concatenazione delle molecole CD20 avviene indipendentemente dal fatto che gli anticorpi appartengano al tipo I o II.
Gli esperimenti mostrano anche che tutti e quattro gli anticorpi reticolano le molecole CD20 che si trovano in siti specifici sulla membrana, su sporgenze lunghe micrometri della membrana chiamate “microvilli”.
Allo stesso tempo, il legame degli anticorpi terapeutici polarizza la cellula B e i microvilli distesi vengono stabilizzati.
Di conseguenza, le cellule B assumono una sorta di forma a riccio perché le sporgenze della membrana si trovano solo su un lato della cellula.
I prossimi passi nella ricerca
Cosa succederà dopo? “La precedente classificazione degli anticorpi terapeutici nei tipi I e II non può più essere mantenuta,” dice il dott. Arindam Ghosh.
Fino ad ora, la ricerca ha ipotizzato che gli anticorpi terapeutici di tipo I abbiano un meccanismo d’azione diverso da quelli di tipo II. Tuttavia, gli studi di Würzburg smentiscono questa tesi.
“La forma a riccio fa sembrare le cellule B come se volessero formare una sinapsi immunologica con un’altra cellula”, afferma il ricercatore della JMU.
È concepibile che le cellule B trattate attivino in questo modo i macrofagi e le cellule natural killer del sistema immunitario. Il team di ricerca ora chiarirà se questa ipotesi è corretta in ulteriori studi.
