Immunoterapia: kit di anticorpi per combattere i tumori

Università Ludwig-Maximilian di Monaco

Un nuovo studio evidenzia il potenziale delle strutture di DNA artificiale che, se dotate di anticorpi, istruiscono il sistema immunitario a colpire specificamente le cellule cancerose.

L’immunoterapia è considerata un’arma estremamente promettente nella lotta contro il cancro. In sostanza, l'obiettivo è attivare il sistema immunitario dell'organismo in modo tale da identificare e distruggere le cellule maligne. Tuttavia, la distruzione deve essere quanto più efficace e mirata possibile, per evitare di danneggiare le cellule sane. Un team di ricercatori della LMU, dell'Università Tecnica di Monaco (TUM) e dell'Helmholtz Monaco di Baviera hanno ora pubblicato un nuovo studio su Nature Nanotechnology in cui presentano un metodo promettente per lo sviluppo di agenti definiti dall'utente che possono fare proprio questo. "Il fulcro è un minuscolo telaio di filamenti di DNA piegati che possono essere specificamente dotati di eventuali anticorpi", spiega il professor Sebastian Kobold, uno dei principali autori. All'Ospedale universitario di Monaco, il suo team ha studiato l'impatto dei nuovi substrati sia in vitro che in vivo.

Utilizzo di origami di DNA per reclutare cellule T

Questa nuova classe di agenti, denominati PTE (engager di cellule T programmabili), viene creata con l'origami di DNA, una nanotecnologia in cui i filamenti di DNA auto-pieganti si assemblano in una struttura simulata in anticipo sul computer. Il loro design consente di attaccare diversi anticorpi in quattro posizioni. Da un lato vengono aggiunti gli anticorpi che si legano specificamente a determinate cellule tumorali, dall'altro gli anticorpi riconosciuti dalle cellule T del sistema immunitario. Le cellule T poi distruggono le cellule marcate. "Questo approccio ci consente di produrre tutti i tipi di PTE diversi e di adattarli per ottenere effetti ottimizzati", afferma il dott. Adrian Gottschlich, uno degli autori principali dello studio. “In teoria sono possibili infinite combinazioni, il che rende la PTE una piattaforma molto promettente per il trattamento del cancro”. Gli scienziati hanno prodotto 105 diverse combinazioni di anticorpi per lo studio, testandoli in vitro per vedere quanto specificamente si attaccavano alle cellule bersaglio e quanto successo avevano nel reclutare le cellule T. Le combinazioni potrebbero essere generate in modo modulare e senza la precedente ottimizzazione degli anticorpi, che richiede molto tempo. Sono stati in grado di dimostrare che oltre il 90% delle cellule tumorali erano state distrutte dopo 24 ore. Per scoprire se questo funziona anche negli organismi viventi, il professor Kobold e i suoi colleghi hanno esaminato se le PTE riconoscono e inducono la distruzione delle cellule tumorali anche negli organismi portatori di tumore. "Abbiamo potuto dimostrare che i nostri PTE realizzati con strutture di origami di DNA funzionano anche in vivo", afferma Gottschlich.

Versatile e definito dall'utente

Gottschlich spiega che, grazie alla possibilità di montare diversi anticorpi contemporaneamente, le cellule tumorali possono essere colpite in modo molto più preciso. È anche più facile controllare l’attivazione del sistema immunitario. Ciò aumenta le prospettive di successo nel trattamento del cancro, distinguendo più accuratamente tra cellule malate e sane e riducendo così al minimo gli effetti collaterali. Alla luce della natura modulare, dell'adattabilità e dell'alto grado di indirizzabilità delle tecnologie degli origami del DNA, i ricercatori si aspettano che possa essere sviluppato un ampio spettro di piattaforme immunoterapeutiche complesse e persino controllate dalla logica. Gli scienziati della TUM Dr. Klaus Wagenbauer, Dr. Benjamin Kick, Dr. Jonas Funke e Professor Hendrik Dietz sono tutti tra i fondatori della Plectonic Biotech GmbH che vuole sviluppare ulteriormente e commercializzare la tecnologia alla base dei PTE. Sebastian Kobold è fiducioso: “Crediamo che i nostri risultati consentiranno i test clinici delle nanotecnologie del DNA e dimostreranno il potenziale delle strategie di ingegneria biomolecolare basate sugli origami del DNA per applicazioni mediche”.

Nanotecnologia della natura

10.1038/s41565-023-01471-7

Coinvolgitori di cellule T programmabili multispecifici basati su DNA-origami

17 agosto 2023