I neutrofili sono il tallone d’Achille del cancro?

Una nuova ricerca che riguarda i neutrofili, ha svelato uno straordinario meccanismo grazie al quale il sistema immunitario dell’organismo può eliminare le cellule tumorali senza compromettere le cellule ospiti. I risultati dello studio hanno il potenziale per sviluppare farmaci di prim’ordine progettati per essere selettivi per le cellule cancerose e non tossici per cellule e tessuti sani.

Se la ricerca dovesse andare a buon fine, questa scoperta potrebbe migliorare la tecnica che interessa la medicina di precisione garantendo che il farmaco giusto venga somministrato alla dose giusta al momento giusto.

 risultati dello studio sono stati pubblicati sulla rivista scientifica Cell.

La funzione dei neutrofili nella lotta contro il cancro

Il sistema immunitario del nostro organismo si occupa di un ruolo fondamentale nella nostra capacità di combattere le malattie, riuscendo a me tenere un certo equilibrio nella salute. Ad esempio, il sistema immunitario ha la capacità di riconoscere e attaccare un’ampia gamma di agenti patogeni infettivi, inclusi batteri, funghi e protozoi. Gli scienziati del Medicine Comprehensive Cancer Center dell’Università di Chicago erano interessati a scoprire se e come il sistema immunitario possa fornire una risposta simile contro il cancro.

Una tale scoperta potrebbe rivelare il punto debole del cancro, o tallone d’Achille, e consentire lo sviluppo di nuovi trattamenti più efficaci con meno effetti collaterali indesiderati per i pazienti oncologici.

I neutrofili polimorfonucleati (PMN) sono un tipo di globuli bianchi che forniscono un indizio importante. I PMN rispondono ai segnali chimici emessi dal sistema immunitario e migrano in diversi siti del corpo dove sono necessari. Tuttavia, l’esatto meccanismo con il quale causano la morte delle cellule tumorali non è completamente decifrato. Attraverso questa nuova ricerca, il team di UChicago ha identificato l’elastasi neutrofila (ELANE) come una delle principali proteine ​​antitumorali rilasciate dai neutrofili umani che attiva i percorsi di morte cellulare specificamente nelle cellule tumorali. ELANE provoca la morte delle cellule tumorali sia nei tumori che nei luoghi lontani in cui si sono diffuse, risparmiando le cellule sane vicine.

Lev Becker, Ph.D., autore principale dell’articolo e professore associato presso il Ben May Department for Cancer Research presso Chicago, ha spiegato che: “Facendo un passo indietro, quello in cui penso che ci siamo imbattuti è la prima risposta del nostro corpo alle cellule mutate. Le cellule cambiano costantemente e le mutazioni si accumulano. Alcune persone sviluppano il cancro, altre no. Il percorso che abbiamo scoperto potrebbe aiutare a spiegare i meccanismi primordiali del nostro sistema immunitario per eliminare quelle cellule mutate”.

Grazie all’utilizzo di modelli umani e murini, Becker insieme al suo team hanno osservato che ELANE attiva un complesso programma di uccisione del cancro che sopprime i percorsi di sopravvivenza cellulare, induce danni al DNA, eleva la produzione di specie reattive dell’ossigeno mitocondriale e alla fine attiva la morte cellulare programmata, nota come apoptosi.

Questa catena di eventi è innescata dai PMN che secernono un enzima chiamato elastasi, che scompone le proteine ​​in molecole più piccole. Di conseguenza, questo processo libera il dominio della morte CD95, un sistema responsabile di mantenere in equilibrio il sistema immunitario, controllando quali cellule subiscono l’apoptosi. Il dominio di morte CD95 attivato interagisce quindi con l’istone H1, che è elevato nelle cellule tumorali per mantenere la loro stabilità genomica.

ELANE avvia costantemente questo programma in molti tipi di linee cellulari cancerose, ma non in tutte le cellule non cancerose testate. Secondo gli esperti, la specificità di ELANE per il cancro rispetto alle cellule non cancerose può limitare la potenziale tossicità, una possibilità che è rafforzata dalla mancanza di effetti collaterali osservati nei topi privi di tumore a cui è stato iniettato ELANE. Questa uccisione selettiva preserva anche le cellule immunitarie, permettendo loro di sfruttare gli antigeni liberati e generare una risposta immunitaria potenziata che si estende ai siti in cui si è diffuso il tumore.

Poiché può uccidere un’ampia gamma di cellule cancerose, il trattamento può essere in grado di funzionare qualunque sia la composizione genetica del cancro. I ricercatori hanno dimostrato l’efficacia di ELANE su nove tipi di cancro geneticamente diversi, compresi i tumori difficili da trattare come il cancro al seno triplo negativo, il melanoma e il cancro ai polmoni.

Gli scienziati hanno anche dichiarato di aver scoperto differenze tra neutrofili umani e di topo nel rilascio di ELANE attivo e hanno dimostrato che l’elastasi pancreatica suina (PPE), una proteina simile a ELANE che è meno sensibile agli inibitori del tumore, induce un migliore risposta terapeutica.  È importante chiarire che saranno necessari studi futuri per apprendere come massimizzare gli effetti terapeutici di ELANE/PPE, sia come terapia singola che in combinazione con altri trattamenti contro il cancro.

L’approccio unico al trattamento del cancro può essere tradotto in applicazioni del mondo reale. Onchilles Pharma, di cui Becker è fondatore e direttore scientifico, ha recentemente ricevuto il sostegno finanziario di serie A dagli investitori per far avanzare il primo candidato farmaco sulla base del suo lavoro negli studi preclinici di prova del concetto.