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Nuovi checkpoint immunitari hanno applicazioni per il cancro e il trattamento delle malattie autoimmuni

Laijun Lai, professore di ricerca presso il College of Agriculture, Health and Natural Resources presso l’Università del Connecticut
CREDITO: Foto di UConn

Il ricercatore di UConn Laijun Lai ha sviluppato proteine ??ricombinanti e anticorpi per combattere le malattie autoimmuni e l’immunosoppressione nei pazienti oncologici

Il sistema immunitario è un complesso atto di riequilibrio; se reagisce in modo eccessivo o insufficiente a molecole estranee, possono esserci gravi conseguenze per la salute.

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Per i malati di cancro, la progressione del tumore è spesso accompagnata da immunosoppressione, il che significa che i loro corpi non possono combattere i patogeni come dovrebbero. Al contrario, per le persone con malattie autoimmuni come il diabete di tipo 1, l’artrite reumatoide e la sclerosi multipla, il loro sistema immunitario reagisce in modo eccessivo e attacca il corpo stesso.

Entrambe queste reazioni sono influenzate da una serie di checkpoint molecolari trovati sia nelle cellule immunitarie che nelle cellule tumorali. Nelle cellule immunitarie, questi punti di controllo dovrebbero impedire al sistema immunitario di avviare una risposta troppo forte e attaccare le cellule sane. Per le persone con malattie autoimmuni, queste molecole checkpoint non funzionano correttamente. Nelle cellule tumorali, si legano ai recettori delle cellule immunitarie e inibiscono la loro funzione a un livello tale da rendere i pazienti vulnerabili a malattie e infezioni gravi.

Il dottor Laijun Lai, professore di ricerca presso il Dipartimento di Allied Health Sciences presso il College of Agriculture, Health and Natural Resources, ha utilizzato tecniche di bioinformatica e ingegneria genetica per sviluppare una serie di proteine ??ricombinanti e anticorpi per un nuovo set di molecole checkpoint per affrontare entrambe queste preoccupazioni. Lai ha recentemente pubblicato un documento sull’efficacia di questa invenzione in EMBO Molecular Medicine e ha un brevetto in attesa per questa invenzione.

Gli scienziati hanno fatto un importante passo avanti quando hanno identificato diversi checkpoint, in particolare PD-L1, PD-1 e CTLA-4, nell’ultimo decennio. Esistono diversi farmaci approvati dalla FDA che producono proteine ??ricombinanti per il trattamento delle malattie autoimmuni e anticorpi per bloccare l’attività inibitoria di questi checkpoint per i malati di cancro. Tuttavia, non tutti i pazienti rispondono a questi trattamenti poiché ci sono molti altri punti di controllo sul lavoro.

Utilizzando un approccio bioinformatico, Lai ha identificato tre punti di controllo aggiuntivi: CD300c, ERMAP e TAPBPL trovati sia nelle cellule immunitarie che nelle cellule tumorali. L’approccio bioinformatico ha identificato i punti di controllo che avevano più probabilità di essere rilevanti in base alle loro somiglianze genetiche e strutturali con le molecole precedentemente identificate.

Ogni molecola si lega a uno specifico recettore delle cellule immunitarie per inviare un segnale inibitorio e utilizza diversi meccanismi per controllare le risposte delle cellule immunitarie.

“Il modello di espressione delle nostre molecole è diverso dalle molecole checkpoint esistenti e, probabilmente, un diverso sottoinsieme di pazienti risponderà a loro”, dice Lai.

Il gruppo di Lai ha utilizzato l’ingegneria genetica per sviluppare proteine ??ricombinanti dal modello genetico di queste proteine. Lai ha dimostrato che queste proteine ??ricombinanti possono sopprimere con successo la funzione dei linfociti T in modelli animali di malattie autoimmuni.

Dall’altro lato, il gruppo di Lai ha sviluppato anticorpi che possono bloccare l’attività inibitoria di queste molecole checkpoint. Ha scoperto che gli anticorpi aumentano l’immunità antitumorale e inibiscono la crescita del tumore nei modelli animali.

Queste terapie possono essere combinate con anticorpi in uscita per PD-L1, PD-1 e CTLA-4 o da sole per i pazienti che non rispondono a tali trattamenti.

“I nostri anticorpi contro queste molecole checkpoint hanno il potenziale per essere utilizzati nel trattamento di pazienti affetti da cancro che sono resistenti agli anticorpi anti-PD-1, PDL1 e CTLA-4 e possono anche essere usati in combinazione con gli anticorpi esistenti per migliorare la effetti antitumorali “, dice Lai.

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Oltre a questa recente pubblicazione su EMBO Molecular Medicine , Lai ei suoi collaboratori hanno pubblicato le loro scoperte su questa tecnologia in altre riviste ad alto impatto tra cui Frontiers in Immunology e Cellular and Molecular Immunology.

La ricerca di Lai è stata sostenuta da oltre 7 milioni di dollari di finanziamento totale dal National Institutes of Health, Connecticut Innovations e dall’American Cancer Society.

Il passo successivo per questa innovazione è utilizzare le loro proteine ??umane ricombinanti negli studi clinici per trattare le malattie autoimmuni, sviluppare anticorpi umani e continuare i loro studi funzionali con l’obiettivo finale di utilizzarli come nuove terapie per il cancro.

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