Editing genomico: una opportunità per l’immunoterapia

genome editing car t

Credit immagine: Chris Hammang

Le tecniche di editing genomico hanno raggiunto un grado di precisione senza precedenti: è tempo di pensare alle applicazioni. La terapia con i CAR-T si è rivelata efficace contro alcuni tipi di cancro, ma c'è ampio margine di miglioramento. È questo il banco di prova ottimale per la tecnologia Crispr-Cas9, uno dei migliori strumenti per la manipolazione genetica.

La terapia con i CAR-T si è rivelata efficace contro alcuni tumori del sangue, come la leucemia linfoblastica o il linfoma diffuso a grandi cellule, sia negli adulti che nei bambini. I pazienti non ricevono un farmaco, ma un'infusione di linfociti T precedentemente isolati dal loro circolo sanguigno e armati con un potente recettore contro molecole espresse sulla superficie del cancro. Sembra semplice, ma i CAR-T sono strumenti particolarmente sofisticati, che combinano la citotossicità dei linfociti T con la specificità degli anticorpi. In poche parole, sono proiettili intelligenti, che colpiscono sempre il bersaglio con potenza e precisione.

I limiti

I CAR-T hanno rivoluzionato il trattamento del cancro; ma alcuni pazienti non possono ricevere la terapia o non riescono a trarne beneficio. I problemi vengono dalla necessità di usare i linfociti T propri del paziente; qualsiasi altra cellula verrebbe riconosciuta come intrusa e attaccata dal sistema immunitario del ricevente.

Il processo richiede tempo, per isolare le cellule del paziente, generare i prodotti CAR-T ed espanderli fino alla quantità necessaria per la terapia. Ma i tumori aggressivi non aspettano: necessitano di cure immediate. Anche se fosse possibile gestire i tempi di attesa, il paziente potrebbe non essere in grado di fornire un numero adeguato di cellule iniziali per diverse ragioni, come trattamenti precedenti o condizioni patologiche.

Ma ammettiamo che vada tutto bene e si dia inizio alla cura: funzionerà? Non è detto. Difetti intrinseci nei linfociti T o la loro incapacità di funzionare correttamente in un ambiente tumorale fortemente immunosoppressivo potrebbero compromettere il risultato.

L’era dell’editing genomico

I moderni strumenti di manipolazione genetica potrebbero fornire una soluzione ad alcuni di questi problemi. Il più famoso si chiama Crispr-Cas9 e non è proprio farina del nostro sacco. I ricercatori si sono ispirati a una componente del sistema immunitario dei batteri, che taglia sequenze di DNA dei virus invasori e le copia in una specie di “memoria interna”, che gli consente di essere preparati agli attacchi successivi.

Una versione leggermente modificata viene usata oggi come strumento per la terapia genica. Contiene una proteina chiamata Cas9, che taglia il DNA, e un filamento di RNA che funziona da bussola e "guida" Cas9 al suo gene bersaglio. Il sistema Crispr consente di tagliare il DNA per eliminare o correggere i geni "difettosi" e persino di introdurre modifiche nella sequenza.

Superare gli ostacoli

Con l’aiuto di Crispr-Cas9, gli ostacoli associati all’CAR-T potrebbero essere superati.

Un esempio? Modificando il genoma, si potrebbero eliminare le molecole che etichettano le cellule “non-self” come intruse per il sistema immunitario. Una di queste è la beta-2-microglobulina, una componente del complesso maggiore di istocompatibilità umano, l’insieme di proteine ​​che identifica le cellule di ciascun individuo. I CAR-T senza beta-2-microglobulina sarebbero dei prodotti "universali", che eliminerebbero la necessità di usare cellule proprie del paziente. Un'altra proteina che vorremmo sparisse dalle nostre cellule ingegnerizzate è il recettore originale, che potrebbe interferire con le loro funzioni e causare effetti collaterali. 

Poi ci sono i recettori inibitori, molecole espresse sulla superficie dei linfociti che spengono la risposta immunitaria. Senza questi freni, i CAR-T risulterebbero ancora più forti contro il tumore.

Ci sono diverse opportunità per Crispr-Cas9 nell'immunoterapia del cancro, specialmente per quanto riguarda i CAR-T. La combinazione di differenti approcci e la collaborazione tra scienziati di background diversi è un importante valore aggiunto per la ricerca sul cancro.

Erika Salvatori

Fonte:

McKee-Salas, J. et al. (2019) CRISPR/Cas9-based genome editing in the Era of CAR T cell immunotherapy. Human Vaccines & Immunotherapeutics

Tags: Editing genomico

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