In una ricerca rivoluzionaria unica nel suo genere, un team di scienziati dell’Università del Massachusetts Amherst ha analizzato e descritto quello che chiamano “effetto zanzara”, che fa luce su come specifici agenti patogeni, come le cellule tumorali cancerose, possono superare in astuzia il sistema immunitario del corpo.
I risultati delo studio sono stati pubblicati su Frontiers in Immunology.
Effetto zanzara: di cosa si tratta?
Proprio come le zanzare ingeriscono il sangue del loro ospite, le cellule T del sistema immunitario incorporano materiale citoplasmatico proveniente dai tumori nel proprio citoplasma . Mentre è noto da tempo che molti tipi di cellule possono trasferire materiale cellulare dall’uno all’altro, il trasferimento del citoplasma non è mai stato osservato nelle cellule T, per questo si parla di effetto zanzara.
Il successivo sequenziamento dell’RNA unicellulare (scRNA) mostra che il citoplasma delle cellule tumorali altera il meccanismo responsabile della codifica delle proteine nella cellula T ospite. La ricerca sull’effetto zanzara, rappresenta un importante passo avanti nella comprensione di come i tumori possano eludere con successo il sistema immunitario, e quindi un passo verso trattamenti più efficaci.
Uno dei grandi misteri della medicina è come alcuni agenti patogeni riescano a sopprimere il sistema immunitario per diffondersi selvaggiamente. Il sistema immunitario è costituito da molte parti diverse, ma tra le più importanti ci sono le cellule T, che identificano e attaccano gli agenti patogeni, e le cellule T regolatorie, che comunicano alle cellule T quando è sicuro interrompere l’attacco, limitando i danni collaterali al sistema immunitario.
Eppure, le cellule tumorali cancerose hanno capito come cortocircuitare il sistema immunitario, con risultati spesso catastrofici per i tessuti sani. Come esattamente le cellule tumorali facciano questo non è noto, ma, dice Leonid Pobezinsky, professore associato di scienze veterinarie e animali all’UMass Amherst e autore senior dell’articolo,ha dichiarato rispetto all’effetto zanzara: “abbiamo osservato per la prima volta che le cellule T e le cellule T regolatorie succhiano un po’ di citoplasma tumorale e lo integrano nel proprio.”
Per fare la scoperta dell’effetto zanzara, Pobezinsky e il suo team, tra cui il primo autore Kaito Hioki, uno studente laureato in scienze veterinarie e animali presso l’UMass Amherst, ed Elena Pobezinskaya, professore assistente di ricerca anche in scienze veterinarie e animali presso l’UMass e co-autore senior dello studio. L cellule tumorali ingegnerizzate per produrre una proteina fluorescente ultraluminosa chiamata ZsGreen.
Hanno poi introdotto le cellule tumorali di colore verde brillante in un modello murino. Dopo otto giorni, le cellule immunitarie infiltranti il tumore del modello sono state raccolte e analizzate utilizzando apparecchiature all’avanguardia nel laboratorio di citometria a flusso presso l’Istituto per le scienze della vita applicata dell’UMass Amherst.
“Quello che abbiamo visto è stato sorprendente”, dice Pobezinskaya. “Le cellule T erano luminose e di colore verde uniforme, il che ci dice che il citoplasma del tumore era stato ampiamente distribuito in tutta la cellula T.”
Ancora più sorprendente è stato vedere illuminarsi anche le cellule T regolatorie. Il team ha scoperto che le cellule che brillavano di più erano quelle più esaurite dalla lotta contro il tumore. Infine, il team ha stabilito che il trasferimento di materiale cellulare richiede che le cellule del tumore e il sistema immunitario entrino in contatto fisico tra loro.
“Sappiamo che le cellule tumorali utilizzano diversi modi per sopprimere il sistema immunitario “, afferma Hioki. “Ora sappiamo anche che le cellule T incorporano parte del tumore nel proprio citoplasma e che le cellule immunitarie meno aggressive hanno la maggior parte del citoplasma tumorale al loro interno. Quello che non sappiamo è il perché. Le cellule T cercano cibo? Lo sono stanno cercando di osservare e adattarsi al loro nuovo ambiente assorbendo parti di altre cellule? E infine, il tumore sta dirottando questo meccanismo per spegnere le cellule T?” Queste domande sono tutti i prossimi passi per gli autori per capire meglio l’effetto zanzara.
