La vaccinazione con cellule senescenti potrebbe essere una possibile terapia contro il cancro

La vaccinazione con cellule senescenti potrebbe essere una possibile terapia contro il cancro

Le cellule tumorali hanno una serie di caratteristiche che consentono al sistema immunitario di riconoscerle e attaccarle. Tuttavia, queste stesse cellule creano un ambiente che blocca le cellule immunitarie e protegge il tumore. Ciò significa che le cellule immunitarie non possono raggiungere le cellule tumorali per rimuoverle. La scienza lavora da anni per aumentare l’efficacia del sistema immunitario contro il cancro utilizzando vaccini basati su cellule tumorali morte.

Gli scienziati dell’IRB Barcellona guidati dal dottor Manuel Serrano e dal dottor Federico Pietrocola, ricercatore dell’ICREA, ora al Karolinska Institutet in Svezia, hanno studiato come l’induzione della senescenza nelle cellule tumorali migliora l’efficacia della risposta immunitaria in misura maggiore rispetto alle cellule tumorali morte. Dopo aver vaccinato topi sani con cellule tumorali senescenti e aver stimolato la formazione di tumori, i ricercatori hanno osservato che gli animali non sviluppavano alcun cancro o ne sviluppavano una quantità significativamente inferiore. Hanno anche analizzato l'efficacia della vaccinazione negli animali che avevano già sviluppato tumori. Sebbene i risultati fossero più moderati a causa della barriera protettiva del tumore, sono stati osservati miglioramenti anche in questo contesto.

I nostri risultati mostrano che le cellule senescenti sono un’opzione preferita quando si tratta di stimolare il sistema immunitario contro il cancro e aprono la strada a considerare la vaccinazione con queste cellule come una possibile terapia”.

Dott. Manuel Serrano, direttore del Laboratorio di Plasticità e Malattie Cellulari dell'IRB Barcellona

I ricercatori hanno testato la tecnica in modelli animali di melanoma, un tipo di cancro caratterizzato da una forte attivazione del sistema immunitario, e in modelli di cancro al pancreas, che presentano forti barriere alle cellule immunitarie. La terapia vaccinale profilattica con cellule tumorali senescenti si è rivelata efficace contro entrambi i tipi di tumore. Hanno inoltre integrato lo studio con campioni di tumore provenienti da pazienti affetti da cancro, confermando che le cellule tumorali umane hanno anche una maggiore capacità di attivare il sistema immunitario se sono state precedentemente invecchiate.

Il gruppo sta ora studiando l’efficacia combinata della vaccinazione delle cellule senescenti e dei trattamenti immunoterapici.

La senescenza e la sua capacità di attivare il sistema immunitario

La senescenza è uno stato latente raggiunto dalle cellule danneggiate o invecchiate, in cui non si moltiplicano ma non scompaiono nemmeno. Le cellule senescenti rilasciano segnali informativi al loro ambiente che avvertono della loro presenza e stimolano una risposta infiammatoria e la rigenerazione dei tessuti.

In relazione al cancro, i ricercatori guidati dal dottor Serrano scoprono che le loro proprietà rendono le cellule senescenti una buona opzione per attivare il sistema immunitario e migliorare la sua risposta al tumore. Da un lato, le cellule senescenti, in quanto cellule vive, rimangono nel corpo più a lungo di quelle morte e possono quindi stimolare il sistema immunitario più a lungo. D’altra parte, poiché queste cellule non si dividono, non possono rigenerare il tumore.

"Il nostro studio conclude che l'induzione della senescenza nelle cellule tumorali migliora il riconoscimento di queste cellule da parte del sistema immunitario e aumenta anche l'intensità della risposta che generano. Quindi i nostri risultati sono molto positivi", spiega Inés Marín, dottoranda dello stesso laboratorio e prima autrice dello studio.

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Come osservato in questo studio, le cellule senescenti presentano segnali unici che stimolano il riconoscimento e l'attivazione del sistema immunitario e che sono distinti da quelli presentati dalle cellule prima che la senescenza fosse indotta.

Una scoperta parallela del dottor Scott W. Lowe e della dottoressa Direna Alonso-Curbelo

La scoperta del Cellular Plasticity and Disease Laboratory è stata pubblicata contemporaneamente e nella stessa rivista di un altro articolo condotto dal Memorial Sloan Kettering Cancer Center (MSKCC) di New York e completato in collaborazione con IRB Barcellona. Quest’ultimo, della Dott.ssa Direna Alonso-Curbello, oggi responsabile del Laboratorio di Infiammazione, Plasticità Tissutale e Cancro dell’IRB Barcellona, ​​​​​​e della Dott.ssa Scott W. Lowe, giunge a conclusioni complementari, sebbene esamini l’argomento con un approccio molto diverso.

In breve, il lavoro iniziato al MSKCC si è concentrato sulla descrizione di come l’induzione della senescenza nelle cellule tumorali altera i programmi molecolari che mediano la comunicazione tra il tumore e il sistema immunitario. "Ad oggi, la maggior parte degli studi si sono concentrati sulla capacità delle cellule senescenti di "inviare" segnali infiammatori al loro ambiente. Il nostro lavoro mostra che questa comunicazione è bidirezionale, dimostrando che la senescenza aumenta la capacità delle cellule di "ricevere" segnali dal loro ambiente. "Attivare percorsi chiave per il loro riconoscimento e distruzione da parte delle cellule T citotossiche", spiega la dottoressa Alonso-Curbelo.

Questo lavoro dimostra che la capacità di “ricevere” segnali dall’ambiente, aumentata dall’induzione della senescenza, potenzia l’effetto antitumorale di segnali come l’interferone, rende le cellule tumorali più visibili al sistema immunitario e riattiva l’immunità antitumorale nei modelli di cancro al fegato.

Anche altre malattie legate all’età e quelle in cui predominano le cellule senescenti, come l’aterosclerosi, potrebbero trarre beneficio da potenziali vaccini contro le cellule senescenti. In questo contesto, gli scienziati dell'IRB Barcellona riferiscono anche che le cellule senescenti possono essere erroneamente riconosciute come cellule estranee dalle cellule immunitarie. Questi risultati sono coerenti con quelli di altri ricercatori che lavorano su cellule esposte allo stress, che possono anche essere scambiate per cellule estranee.

Lo studio, condotto dall’IRB Barcellona, ​​è stato condotto in collaborazione con i laboratori guidati dalla Dott.ssa Maria Abad e dalla Dott.ssa Alena Gros presso l’Istituto di Oncologia Vall d’Hebron (VHIO) di Barcellona e il Dott. Etienne Caron condotto presso il Centro di ricerca CHU Sainte-Justine in Canada. Inoltre, il Dipartimento di Biostatistica e Bioinformatica sotto la direzione della Dott.ssa Camille Stephan-Otto Attolini e la struttura centrale di istopatologia sotto la direzione del Dott. Neus Prats, entrambi presso l'IRB Barcellona.

Fonte:

Istituto per la Ricerca Biomedica – IRB

Riferimento:

Marin, M., et al. (2022) La senescenza cellulare è immunogenica e promuove l'immunità antitumorale. Scoperta del cancro. doi.org/10.1158/2159-8290.CD-22-0523.

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