Cellule immunitarie e tumorali “tug

Jun 17, 2023

Gli scienziati del St. Jude Children's Research Hospital hanno scoperto che l'alterazione delle quantità della sostanza nutritiva glutammina nel microambiente tumorale potrebbe migliorare o compromettere la risposta antitumorale del sistema immunitario.

Memphis, Tennessee, 5 luglio 2023

(Da sinistra a destra) L'autore corrispondente Hongbo Chi, Ph.D., e il primo autore Chuansheng Guo, Ph.D., entrambi del Dipartimento di immunologia di St. Jude.

Gli scienziati del St. Jude Children's Research Hospital hanno scoperto che le cellule immunitarie e tumorali competono per la glutammina, un nutriente importante nel loro ambiente locale, con implicazioni significative per l'attività antitumorale. Se le cellule tumorali monopolizzano la glutammina, possono impedire alle cellule immunitarie di distruggere il cancro. I risultati mostrano che fornire glutammina direttamente ai tumori aiuta ad avviare l’attività antitumorale del sistema immunitario. I ricercatori hanno anche identificato un percorso molecolare che potrebbe fungere da potenziale bersaglio farmacologico per ottenere lo stesso effetto. I risultati sono stati pubblicati oggi su Nature.

"È un tiro alla fune nutrizionale tra le cellule tumorali e le cellule immunitarie", ha detto l'autore corrispondente Hongbo Chi, Ph.D., Dipartimento di Immunologia di St. Jude. “Se le cellule tumorali utilizzano tutta la glutammina disponibile, un tipo di cellula immunitaria specializzata nota come cellula dendritica viene privata della glutammina, con conseguente compromissione della funzione immunitaria antitumorale. Ma se riusciamo a integrare abbastanza glutammina nel microambiente tumorale, ciò inibirà la crescita del tumore perché le cellule dendritiche la utilizzeranno e attiveranno la risposta immunitaria adattativa”. Le cellule dendritiche attivano le cellule immunitarie che uccidono il cancro chiamate cellule T.

Il gruppo ha dimostrato che il rifornimento di glutammina nel microambiente tumorale riduceva gravemente la crescita del tumore perché le cellule dendritiche erano quindi in grado di attivare meglio le cellule T antitumorali. Il microambiente tumorale è composto da sostanze chimiche e cellule attorno alle cellule tumorali. Notoriamente, le cellule tumorali secernono molti segnali per disattivare la risposta immunitaria in quest’area, in particolare le cellule T che minacciano la loro distruzione. Il team del St. Jude è il primo a identificare una sostanza nutritiva come segnale principale tra le cellule tumorali e le cellule dendritiche in questo ambiente locale.

“Siamo molto entusiasti di stabilire il legame tra glutammina, effetto terapeutico e cellule dendritiche”, ha affermato il primo autore Chuansheng Guo, Ph.D., Dipartimento di Immunologia di St. Jude. “È fondamentale per l’efficacia del blocco dei checkpoint immunitari e della terapia di trasferimento cellulare adottivo”.

La terapia di blocco del checkpoint immunitario inibisce i segnali “off” che le cellule tumorali inviano alle cellule immunitarie che sopprimono la risposta immunitaria nel microambiente tumorale. Queste terapie si sono rivelate molto efficaci, ma solo in un numero limitato di pazienti. I ricercatori hanno scoperto che la somministrazione di glutammina in combinazione con la terapia checkpoint ha migliorato l’attività antitumorale nei topi.

"Questo documento fornisce una prova del concetto che i nutrienti potrebbero agire in sinergia con gli inibitori del checkpoint per il trattamento del tumore come una nuova strategia per la terapia di combinazione", ha affermato Chi.

Mentre gran parte della ricerca sul cancro si è concentrata sulle cellule T a causa della loro diretta attività antitumorale, questo studio è uno dei primi a esaminare come il microambiente tumorale influenza le cellule dendritiche, che attivano le cellule T. I ricercatori hanno scoperto che senza glutammina, le cellule dendritiche non riuscivano ad attivare le cellule T che uccidono direttamente le cellule tumorali.

“Anche se le cellule T sono la pietra angolare dell’immunità antitumorale, non possono svolgere il lavoro da sole”, ha spiegato Chi. “Possiamo pensare alle cellule dendritiche come al conducente e alle cellule T come all’auto. Se non hai un autista, l'auto non si muoverà. Inoltre, nutrienti come la glutammina servono come patente di guida”.

Allo stesso modo, quando i ricercatori hanno rimosso le proteine ​​che rispondono o assorbono la glutammina nelle cellule dendritiche, le cellule immunitarie non sono riuscite ad attivare le cellule che uccidono il cancro. Queste proteine, chiamate FLCN e SLC38A2, sono importanti nel rilevare e acquisire i nutrienti, ma non sono state precedentemente collegate alle reazioni delle cellule immunitarie ai tumori. Potrebbero servire come potenti bersagli farmacologici per migliorare la terapia del cancro.