Migliorare le difese immunitarie: i ricercatori svelano i segreti delle cellule T specializzate per sconfiggere i tumori

Il nostro sistema immunitario ha un asso nella manica ingegnoso. Ricorda i nemici del passato, fermando potenziali malattie attraverso un fenomeno noto come memoria immunologica. Questo grazie a cellule specializzate – cellule T della memoria residenti nei tessuti – che risiedono in organi vitali come l’intestino tenue, i polmoni e altre aree. Considerateli come guardie in prima linea, di stanza esattamente dove potrebbero verificarsi problemi. La resistenza di queste cellule è straordinaria e ci protegge dalle infezioni che abbiamo combattuto decenni fa.

Le indagini condotte dallo studioso post-dottorato dell'Università della California a San Diego Miguel Reina-Campos, dalla professoressa Ananda Goldrath e dai loro collaboratori presso l'Università della California a San Diego e da diverse altre istituzioni hanno rivelato nuove informazioni sul metabolismo di queste cellule immunitarie specializzate e su come potrebbero essere migliorate come armi di difesa immunitaria contro infezioni e tumori.

"Le cellule T destinate a un dispiegamento per tutta la vita nei siti dei tessuti barriera sono sopravvissuti professionisti", ha affermato Goldrath, professore presso il Dipartimento di Biologia Molecolare della Scuola di Scienze Biologiche e autore senior del nuovo articolo. “Queste cellule sono estremamente efficaci nel salvaguardare i tessuti di tutto il corpo e la comprensione delle loro strategie di adattamento uniche ci insegna come progettare migliori terapie immunitarie”.

Il team scientifico si è proposto di determinare se queste potenti cellule T potessero essere sfruttate per la difesa del sistema immunitario e di saperne di più su come si svolgono tali processi. I loro risultati sono pubblicati sulla rivista Nature e includono coautori della David Geffen School of Medicine dell'UCLA, UC San Francisco, La Jolla Institute for Immunology, UC San Diego School of Medicine, St. Jude Children's Research Hospital di Memphis, Tennessee e l'Università della Carolina del Nord.

"Il sistema immunitario eccelle nel far fronte agli agenti patogeni e alle infezioni, ma lotta contro i tumori", ha affermato Reina-Campos, il primo autore dello studio. I ricercatori si sono chiesti se queste straordinarie cellule contengano la chiave per aprire una nuova era di innovazione del sistema immunitario. Ciò è particolarmente rilevante nella battaglia contro i tumori ostinati. Immaginate le vostre cellule immunitarie che si adattano, prosperano ed evolvono all'interno delle loro roccaforti di organi. I ricercatori hanno scavato in profondità, studiando la funzione di migliaia di geni che alimentano la strategia di sopravvivenza di queste cellule.

Alla fine hanno scoperto che le cellule T nei tessuti mostravano un grande aumento nel complicato meccanismo di produzione che produce le molecole di colesterolo. Tuttavia, è emerso un enigma sorprendente poiché le cellule sembravano preparate a produrre colesterolo, ma una dieta ricca di colesterolo ne attenuava l’efficacia. Si scopre che queste cellule intelligenti producono anche una molecola che aumenta l'energia, il coenzima Q, necessaria per alimentare le batterie delle cellule (mitocondri), mentre viaggiano attraverso l'intricato processo di creazione del colesterolo.

"Ciò che più mi ha sorpreso è quanto queste cellule siano sensibili e reattive alla dieta", ha detto Reina-Campos, che ha notato che le cellule sono dotate di sistemi di sensori integrati che giocano nel loro processo decisionale. “La natura ama le soluzioni economicamente vantaggiose. Se una cellula T rileva una sovrabbondanza di colesterolo, spegnerà l’intera linea di produzione interna che lo produce, nello stesso modo in cui probabilmente smetteresti di fare la spesa e di cucinare se qualcuno fornisse pasti cucinati gratuitamente ogni giorno. Queste cellule sono piene di risorse e prenderanno ciò che hanno a disposizione, ma questo non è sempre nel loro interesse, ha detto.

Armati di queste nuove conoscenze, il team ha ideato un modo ingegnoso per reindirizzare la capacità delle cellule di produrre colesterolo verso la produzione di più coenzima Q. Immaginatelo come reindirizzare un fiume per nutrire paesaggi diversi. A beneficio della ricerca è stata l’esistenza di un farmaco che è stato sfruttato per orchestrare questo reindirizzamento trasformativo, sovraccaricando le cellule immunitarie per una vita di maggior successo nei tessuti. “Siamo molto entusiasti perché abbiamo trovato un farmaco esistente che pone questo blocco esattamente dove ne abbiamo bisogno. Quando applichiamo queste tecnologie di distruzione nel contesto dei tumori, aiutiamo le cellule T a mantenere le batterie completamente cariche in modo che possano combattere meglio i tumori nei topi”, ha affermato Reina-Campos.