Un team di ricercatori ha sviluppato un sistema telecomandato di immunoterapia del cancro basato sugli ultrasuoni, che può controllare in modo non invasivo e remoto i processi genetici nelle cellule T immunitarie vive in modo che possano riconoscere e uccidere le cellule del cancro.
“C’è un bisogno critico di manipolare a distanza le cellule, in particolare per le applicazioni traslazionali negli animali e nell’uomo”, hanno detto i ricercatori.
( Vedi anche:Nuovi biomarcatori predicono l’esito dell’ immunoterapia del cancro).
Il team ha sviluppato un approccio innovativo per l’utilizzo della meccanogenetica, un campo scientifico incentrato su come le forze fisiche e i cambiamenti nelle proprietà meccaniche di cellule e tessuti influenzano l’espressione genica per il controllo remoto delle attivazioni di geni e cellule. I ricercatori hanno usato gli ultrasuoni per perturbare meccanicamente le cellule T e quindi convertire i segnali meccanici in controllo genetico delle cellule.
In questo studio, i ricercatori mostrano come il loro sistema di meccanogenetica telecomandato può essere utilizzato per ingegnerizzare le cellule T che esprimono il recettore dell’antigene chimerico (CAR) che possono bersagliare e uccidere le cellule del cancro. Le cellule CAR-T ingegnerizzate sono dotate di sensori meccanoidi e moduli di trasduzione genetica che possono essere attivati a distanza mediante ultrasuoni tramite l’amplificazione a microbolle.
“La terapia cellulare CAR-T sta diventando un approccio terapeutico mutevole per il trattamento del cancro”, ha detto il Professore di bioingegneria Peter Yingxiao Wang dell’Università della California a San Diego. “Tuttavia, restano importanti sfide prima che l’immunoterapia basata su CAR possa essere ampiamente adottata. Per esempio, il targeting non specifico delle cellule CAR-T contro i tessuti non maligni può mettere a rischio la vita del paziente. Questo lavoro potrebbe infine portare a una precisione ed efficienza senza precedenti dell’ immunoterapia delle cellule CAR-T contro i tumori solidi, riducendo al minimo la tossicità”.
Il team riunisce i laboratori dei Professori Wang e Shu Chien, entrambi professori di bioingegneria presso la Jacobs School of Engineering e l’Institute of Engineering in Medicine presso l’UC San Diego, in collaborazione con i Professori Kirk Shung della University of Southern California e Michel Sadelain al Memorial Sloan Kettering Cancer Center di New York.
I risultati dello studio sono stati pubblicati il 15 gennaio negli Atti della National Academy of Sciences da Yijia Pan, primo autore dell’articolo, dell’Università di San Diego.
I ricercatori hanno scoperto che le microbolle coniugate alla Streptavidina possono essere accoppiate alla superficie di una cellula dove vengono espressi i canali ionici meccanosensibili. In seguito all’esposizione alle onde ultrasoniche, le microbolle vibrano e stimolano meccanicamente i canali ionici di Piezo1 per far entrare ioni di calcio all’interno della cellula. Questo innesca i percorsi a valle, tra cui l’attivazione della calcineurina, la defosforilazione e la traslocazione NFAT nel nucleo. NFAT nano-traslocato può legarsi agli elementi di risposta a monte dei moduli di trasduzione genetica per avviare l’espressione genica del recettore dell’antigene chimerico (CAR) per il riconoscimento e l’uccisione delle cellule tumorali bersaglio.
Fonte: Medicalxpress
