Gli scienziati progettano cellule immunitarie uniche per creare un vaccino efficace contro il cancro

In un nuovo studio pubblicato su Cancer Immunology Research, gli scienziati della Icahn School of Medicine del Mount Sinai hanno sviluppato un nuovo metodo per generare miliardi di rare cellule immunitarie note come cellule dendritiche convenzionali di tipo I (cDC1), aprendo potenzialmente la strada a una nuova classe di vaccini cellulari contro il cancro già pronti all'uso.

Queste cellule dendritiche svolgono un ruolo chiave nell'innescare e sostenere la risposta immunitaria contro i tumori. Sono estremamente rare nel corpo umano e difficili da isolare in grandi quantità. Un nuovo sistema di coltura senza siero sviluppato dal team del Mount Sinai permette di produrre quasi 3 miliardi di cDC1 funzionali da appena 1 milione di cellule staminali emopoietiche (HSC) derivate dal sangue del cordone ombelicale, un risultato mai raggiunto prima.

"Questo è un passo importante verso la creazione di vaccini universali contro il cancro basati su cellule", ha affermato l'autrice principale dello studio, Nina Bhardwanj, MD, PhD, titolare della cattedra Ward-Coleman in Ricerca sul Cancro e direttrice del Laboratorio di Vaccini e Terapia Cellulare presso la Icahn School of Medicine del Mount Sinai.
"Le cellule dendritiche convenzionali di tipo I sono essenziali per mobilitare il sistema immunitario nella lotta contro il cancro, ma finora è stato praticamente impossibile produrle nella scala necessaria per l'uso clinico. Ora abbiamo superato questo ostacolo".

A differenza di altri tipi di cellule dendritiche, le cDC1 hanno la capacità unica di presentare in modo crociato gli antigeni tumorali, un meccanismo chiave per l'attivazione delle cellule T che combattono il cancro. La loro presenza nei tumori è fortemente associata a migliori risultati terapeutici e a una risposta efficace agli inibitori dei checkpoint immunitari. Tuttavia, nei pazienti oncologici, il numero e la funzionalità delle cDC1 sono spesso ridotti.

"Il nostro metodo non solo consente una produzione scalabile di cDC1, ma preserva anche la loro capacità di indurre una potente risposta immunitaria antitumorale nei modelli preclinici", ha affermato Srikumar Balan, PhD, coautore dello studio e professore associato presso il Dipartimento di Ematologia e Oncologia Medica della Icahn School of Medicine.
"Questo apre le porte allo sviluppo di vaccini cellulari pronti all'uso che potrebbero essere utili contro diversi tipi di cancro".

Lo studio, condotto in collaborazione con il Mather Research Institute di Brisbane, in Australia, ha utilizzato modelli di topi umanizzati per testare la capacità del cDC1 coltivato in laboratorio di funzionare come vaccino contro il cancro.

Questo è il primo esempio di produzione scalabile di cDC1 umana autentica e funzionale utilizzando un protocollo senza siero. I ricercatori sono stati in grado di generare quasi 3 miliardi di cDC1 da appena 1 milione di HSC derivate dal sangue del cordone ombelicale. Queste cellule non solo hanno mantenuto la loro identità e purezza, ma hanno anche dimostrato funzioni immunitarie critiche, tra cui un'efficiente cross-presentazione dell'antigene e la capacità di attivare le cellule T, rendendole una piattaforma vaccinale altamente efficace. Queste cDC1 sono state poi testate in vivo in modelli tumorali umanizzati, dove hanno mostrato la capacità di suscitare una forte risposta immunitaria antitumorale.

Le implicazioni di questo lavoro sono di vasta portata. In primo luogo, getta le basi per un nuovo tipo di terapia immunitaria contro il cancro: un vaccino cellulare universale e pronto all'uso che sfrutta il sistema immunitario dell'organismo per combattere il cancro. Poiché le cDC1 svolgono un ruolo centrale nell'innescare una potente risposta delle cellule T, questo approccio potrebbe migliorare notevolmente l'efficacia dei trattamenti esistenti, come gli inibitori dei checkpoint immunitari, ed essere adattato per l'uso in una vasta gamma di neoplasie.

In secondo luogo, il metodo fornisce ai ricercatori uno strumento senza precedenti per studiare la biologia del cDC1 sia in condizioni di salute che di malattia, contribuendo a scoprire nuovi aspetti del suo ruolo nella sorveglianza immunitaria e nella resistenza ai tumori.

"Non si tratta solo di aumentare la produzione di cellule", ha aggiunto il Dott. Bhardwanj.
"Si tratta di trasformare il modo in cui sviluppiamo le immunoterapie: rendendole più efficaci, più accessibili e più personalizzate".