Lo studio sviluppa una strategia per il tracciamento non invasivo dei macrofagi associati al tumore

Lo studio sviluppa una strategia per il tracciamento non invasivo dei macrofagi associati al tumore

Uno studio della Ludwig Cancer Research ha sviluppato una strategia per monitorare in modo non invasivo le cellule immunitarie chiamate macrofagi nei tumori al cervello e al seno nei topi viventi. I tumori spesso reclutano e riprogrammano questi macrofagi associati al tumore (TAM) per supportare la propria crescita e generare resistenza alle terapie. Lo studio, condotto da Johanna Joyce e Davide Croci del Ludwig Lausanne e dal loro collega dell'Ospedale universitario di Losanna, Ruud B. van Heeswijk, appare nell'ultimo numero di Science Translational Medicine ed è presentato sulla copertina della rivista.

Il monitoraggio dei macrofagi ha il potenziale per migliorare significativamente il trattamento terapeutico di vari tumori. Le neoplasie cerebrali, che sono tra i tumori primari e le metastasi più mortali, si basano in particolare sulla presenza di macrofagi, e prendere di mira queste cellule immunitarie potrebbe rappresentare una strategia chiave per il loro trattamento”.

Johanna Joyce, Ludwig Losanna

Il laboratorio Joyce studia da diversi anni il ruolo critico che i TAM e altre cellule immunitarie svolgono nei tumori che hanno origine nel cervello o metastatizzano altrove, come il seno, il polmone o la pelle. Ad esempio, lei e i suoi colleghi hanno dimostrato come i farmaci che bloccano l’azione di un fattore essenziale per la crescita dei macrofagi possono riprogrammare i TAM da uno stato di supporto al cancro a uno stato di uccisione del cancro. Hanno scoperto come i macrofagi residenti nel cervello, le microglia e quelli attratti dai tumori dal flusso sanguigno, i macrofagi derivati ​​dai monociti (MDM), popolano in modo diverso i gliomi e le metastasi cerebrali. I loro studi hanno anche dimostrato come i TAM contribuiscono alla recidiva del tumore al cervello e alla resistenza alla terapia e hanno identificato strategie per affrontare ciascuna di queste sfide.

La capacità di monitorare i cambiamenti nel numero e nella distribuzione dei macrofagi nel tempo potrebbe quindi fare molto per migliorare la gestione della terapia del tumore al cervello. Ma è più facile a dirsi che a farsi. Attualmente, il panorama immunitario dei gliomi può essere visualizzato solo attraverso la biopsia, che-; Oltre ad essere molto invasivo e quindi lontano dalla routine; consente solo di intravedere una piccola sezione di un tumore in un momento specifico.

Per studiare in modo non invasivo le popolazioni TAM nel tempo, Joyce e i suoi colleghi hanno sfruttato una funzione fondamentale delle cellule immunitarie, ovvero quella di viaggiare in tutto il corpo e aspirare il particolato. Hanno iniettato modelli murini di gliomi, cancro al seno e metastasi cerebrali mammarie con due diversi tipi di nanoparticelle, entrambe etichettate con un isotopo di fluoro (19F), ciascuna emettendo un segnale caratteristico e riconoscibile che potrebbe essere rilevato mediante risonanza magnetica (MRI). ;una tecnologia di imaging standard per il trattamento del cancro. I segnali emessi da queste nanoparticelle sono diversi anche da quelli di un isotopo di idrogeno (1H) utilizzato per visualizzare i tessuti, compresi i tumori cancerosi.

I ricercatori mostrano che le nanoparticelle si accumulano nei TAM, consentendo un metodo diretto e non invasivo per utilizzare l’imaging RM “multispettrale” per determinare non solo la frequenza ma anche la posizione delle cellule immunitarie nella geografia dei tumori. Ad esempio, la loro imaging ha rivelato che i TAM marcati si raggruppano attorno ai vasi sanguigni malformati e che perdono creati dai tumori, una scoperta che potrebbe avere implicazioni per terapie combinate in sviluppo che mirano a normalizzare il sistema vascolare del tumore per migliorare la somministrazione dei farmaci.

La radioterapia è un trattamento standard per i gliomi e una recente ricerca del laboratorio Joyce ha dimostrato che altera in modo significativo il numero totale e i tipi di TAM dopo la radioterapia iniziale e alla recidiva della malattia. Nel presente studio, Joyce, Croci, van Heeswijk e colleghi hanno confermato che, sebbene microglia e MDM siano presenti in numero approssimativamente uguale nei gliomi non trattati, gli MDM tendono a prendere il sopravvento e a raggrupparsi a una certa distanza dalla microglia nei tumori che recidivano dopo la radioterapia.

"L'imaging ha rivelato nicchie precedentemente sconosciute per i TAM nei gliomi non trattati, quiescenti e ricorrenti", afferma Joyce. "È stato inoltre registrato come la distribuzione dei TAM differisce tra gliomi e metastasi cerebrali. Gli approcci di imaging sviluppati in questo studio, se ulteriormente sviluppati, potrebbero aiutare i medici a identificare in modo non invasivo i tipi di tumore al cervello, a monitorare meglio la prognosi e la resistenza ai farmaci e quindi a migliorare la gestione terapeutica". Tumori al cervello”.

Inoltre, queste strategie offriranno agli scienziati informazioni dettagliate sul mutevole panorama immunitario dei tumori e forniranno approfondimenti fondamentali per lo sviluppo di nuove terapie antitumorali.

Fonte:

Istituto Ludwig per la ricerca sul cancro

Riferimento:

Croci, D., et al. (2022) La risonanza magnetica multispettrale al fluoro-19 consente il monitoraggio longitudinale e non invasivo dei macrofagi associati al tumore. Medicina scientifica traslazionale. doi.org/10.1126/scitranslmed.abo2952.

.