Con le forbici genetiche contro il cancro

Dott. Andrea Bannert è in dal 2013. Il dottore in biologia e editore di medicina ha inizialmente svolto ricerche in microbiologia ed è l'esperto del team sulle piccole cose: batteri, virus, molecole e geni. Lavora anche come freelance per Bayerischer Rundfunk e varie riviste scientifiche e scrive romanzi fantasy e storie per bambini.

Maggiori informazioni sugli esperti di Tutti i contenuti di sono controllati da giornalisti medici.

La terapia genica è ai blocchi di partenza: utilizzando virus come taxi genetici e cellule immunitarie geneticamente modificate, i ricercatori si sono preparati per la lotta contro il cancro.

Finalmente una cura miracolosa per il cancro! I virus del morbillo modificati uccidono le cellule tumorali con un tasso di successo del cento per cento. Ma poi arriva una catastrofe: il virus muta. Milioni di persone muoiono, chi sopravvive diventa uno zombie. Questa storia sul virologo Dr. Robert Neville racconta il film di Hollywood "I Am Legend" del 2007. I cosiddetti virus oncolitici che appaiono nel film non sono affatto fantascienza. Sono una forma di terapia genica per il cancro. Ed è ai blocchi di partenza.

Omologazione negli USA

Nell'ottobre 2015 un virus del genere è stato approvato per la prima volta negli Stati Uniti per combattere il melanoma. Questa forma di cancro della pelle è particolarmente maligna perché forma metastasi precoci che si diffondono attraverso i vasi linfatici e sanguigni.

"Il cancro è in definitiva una malattia genetica", spiega il dott. Boris Fehse, capo del dipartimento di ricerca sulla terapia cellulare e genica presso il Centro medico universitario Hamburg-Eppendorf, in conversazione con "Quindi è ovvio che si interviene anche nel genoma per la terapia." L'idea centrale della terapia genica classica è quella di scambiare un gene malato con uno sano. Tuttavia, non è così semplice con il cancro. "I cambiamenti nel genoma sono generalmente molto complessi", afferma Fehse. Gli errori nel progetto, le cosiddette mutazioni, che consentono alle cellule di proliferare in modo incontrollato, non sono dovuti solo a un gene, ma a molti geni diversi.

Geni suicidi introdotti

Così tanti errori non possono essere risolti con geni sani. Invece, gli scienziati iniettano un cosiddetto gene suicida nelle cellule tumorali. Questi poi muoiono e si dissolvono. Questo è il motivo per cui il metodo è anche chiamato "uccisione diretta". Ma in qualche modo la squadra suicida deve entrare nelle cellule cancerose. I virus oncolitici entrano in gioco qui come taxi per i geni. Per fare ciò, gli scienziati utilizzano la sofisticata strategia di replicazione dei virus: contrabbandano il loro materiale genetico in una cellula ospite e utilizzano il suo apparato di replicazione per moltiplicarsi.

Nella lotta contro il cancro della pelle nero altamente aggressivo, ad esempio, viene già utilizzato un virus dell'herpes che è stato geneticamente modificato in modo da trasportare un gene suicida per le cellule tumorali.

La procedura è stata testata in uno studio con 436 pazienti. Tutti soffrivano di melanoma avanzato che si era diffuso e non poteva più essere operato. I ricercatori hanno iniettato i virus geneticamente modificati direttamente nel tumore. Per un periodo di diversi mesi. Nel 16,3 per cento delle persone testate, la crescita maligna è scomparsa o almeno si è ritirata. Nel gruppo di controllo, questo era il caso solo del 2,1% dei pazienti. “Questi pazienti avevano una prognosi estremamente sfavorevole. Visto in questo modo, il risultato è molto promettente”, spiega Fehse.

Invasione virale delle cellule tumorali

Con l'aiuto di tali virus oncolitici, anche altre cellule tumorali potrebbero essere uccise in modo molto mirato in futuro, ma: "Il problema più grande è davvero ottenere tutte le cellule tumorali", spiega Fehse. Perché finché le cellule cancerose sono rimaste, potrebbero continuare a crescere e moltiplicarsi.

Ecco perché sono stati sviluppati virus che possono moltiplicarsi nelle cellule tumorali. "Questo è un processo di autoregolazione", dice Fehse, "finché ci sono cellule tumorali, i virus si moltiplicano, se tutti vengono sconfitti, muoiono". le caratteristiche specifiche nel metabolismo delle cellule tumorali dipendono.Le cellule del corpo sano non hanno queste proprietà e quindi non vengono attaccate.

In un dilemma

Ma c'è un altro problema: quando i virus si moltiplicano nel corpo, il sistema immunitario suona l'allarme. "Naturalmente, il sistema immunitario non può sapere che si tratta di un 'buon virus'", afferma Fehse. Quindi combatte i virus di salvataggio e li elimina prima che possano completare il loro lavoro. Per evitare ciò, si potrebbe spegnere il sistema immunitario. "Ma ciò comporterebbe un rischio troppo grande", spiega lo scienziato. Perché altri agenti patogeni se la sarebbero cavata facilmente. Forse ancora più rischiosa sarebbe la strategia di costruire virus che non vengono nemmeno riconosciuti dal sistema immunitario. Potresti sterminare le cellule tumorali indisturbate. Ma se ad un certo punto dovessero mutare e attaccare le cellule sane, il corpo non avrebbe alcuna possibilità di difendersi - uno scenario come in "Io sono leggenda".

Nel caso dei virus dell'herpes mirati al melanoma, gli scienziati hanno trovato una soluzione di compromesso: i cosiddetti stimolatori immunitari. Il virus antitumorale trasporta poi anche le informazioni per una sostanza messaggera che stimola il sistema immunitario del paziente: il fattore stimolante i granulociti-monociti GM-CSF. Il sistema immunitario elimina gradualmente i virus, ma grazie alla stimolazione cede poi al tumore il resto del proprio.

Cellule immunitarie armate

Anche la seconda importante forma di terapia genica ha come obiettivo il sistema immunitario: la cosiddetta terapia immunitaria. Si avvale di una capacità che in realtà il sistema immunitario possiede comunque: quella di spegnere ogni giorno le cellule del corpo alterate patologicamente. Oltre a combattere gli agenti patogeni, questo è il suo compito più importante. Solo quando non soddisfa questi requisiti per qualsiasi motivo si sviluppa un tumore. "La domanda è: possiamo recuperarlo?" Dice Fehse. L'idea: armare le cellule immunitarie contro le cellule cancerose attraverso cambiamenti genetici.

Le cellule immunitarie identificano amici e nemici utilizzando alcune proteine ​​che si trovano sulla superficie delle cellule: i cosiddetti antigeni. Lo fanno con l'aiuto di recettori specifici che, come la chiave della serratura, corrispondono agli antigeni e si legano a loro. Le cellule T, per esempio, agiscono come la memoria del sistema immunitario. Una volta che l'organismo ha superato una malattia, in futuro le cellule T saranno dotate dell'apposita chiave per poter identificare rapidamente il patogeno in caso di ulteriore infezione.

parassiti smascherati

Con l'aiuto di modifiche genetiche, gli scienziati stanno ora assemblando recettori che corrispondono alle rispettive cellule tumorali sulle cellule T dei malati di cancro. Di conseguenza, il sistema immunitario espone le cellule cancerose come parassiti e le attacca. "Naturalmente, questo funziona solo se le cellule tumorali hanno strutture superficiali che non si trovano su cellule normali e sane", afferma Fehse.

Cancro estinto

E questo è il caso, ad esempio, del cancro del sangue. I pazienti sono già stati trattati con questa forma di terapia in diversi studi, incluso nel 2012 presso l'Università della Pennsylvania. Hanno preso parte allo studio 30 pazienti affetti da leucemia linfatica, la maggioranza dei quali bambini. Tutte le altre terapie non avevano funzionato e più della metà aveva già subito un trapianto di midollo osseo. Per la terapia, i medici hanno filtrato le cellule T dal sangue del paziente e poi hanno aggiunto loro in laboratorio un gene con il progetto per il recettore antitumorale. Le cellule immunitarie modificate sono state quindi restituite ai pazienti in un'infusione nell'arco di tre giorni. I risultati sono stati sorprendenti: il cancro è regredito in 27 soggetti, 19 sono rimasti senza cancro.

Anche in Germania i malati di cancro potrebbero presto beneficiare delle terapie geniche. "I virus oncologici saranno approvati nel prossimo anno o due", stima Fehse. L'immunoterapia per il cancro del sangue potrebbe andare ancora più veloce. Il ricercatore crede: "Forse quest'anno".

Tags.:  fitness rivista cure odontoiatriche