In uno studio dell’Accademia Cinese delle Scienze, pubblicato sulla rivista Advanced Materials, è descritta una futuristica versione robotica di cellule CAR-T
Difficile dire se sia più avveniristico il concetto di uno “sciame” di cellule CAR-T robotizzate che va all’attacco della massa tumorale, distruggendola, o quello di un sistema ad attivazione magnetico-acustica utilizzato per innescare tali cellule, permettendo loro di aggredire quelle cancerose. C’è un pizzico di follia e genialità in entrambe queste idee illustrate in un articolo pubblicato sulla rivista Advanced Materials da un gruppo di ricercatori dell’Accademia Cinese delle Scienze. Guidati dal prof. Cai Lintao, dell’Istituto di Tecnologia Avanzata di Shenzhen (SIAT), essi hanno progettato un prototipo di microrobot il quale, sfruttando le cellule CAR-T, è in grado di navigare all’interno del flusso sanguigno e dirigersi verso il microambiente tumorale. Qui, dopo esser stato attivato, può superare le difese del tumore e distruggerlo.
Prima di entrare un po’ più nel merito di questa ricerca è opportuno sottolineare che si tratta, di fatto, di uno studio di principio, concepito per mostrare le infinite potenzialità insite nell’ingegnerizzazione dei linfociti T esprimenti l’antigene chimerico CAR. I prodotti, come le CAR-T, derivati da questa nuova frontiera della biotecnologia possono essere pensati come prototipi di ultimissima generazione, portatori di un livello di innovazione estremamente elevato accompagnato dall’adattabilità necessaria a rispondere a sempre nuove esigenze. Come quelle che coniugano la biologia e l’ingegneria dei materiali. Infatti, l’assunto di partenza su cui si basa il costrutto elaborato dagli studiosi cinesi - rinominato M-CAR-T - è quello di individuare nuovi modi per vincere la resistenza del microambiente tumorale nel quale popolazioni linfocitarie con azione immunosoppressiva, citochine regolatorie e molecole inibitorie presenti sulla superficie delle cellule tumorali interferiscono con l’azione delle CAR-T, portando alla morte della cellula. La soluzione proposta dagli scienziati orientali consiste nell’elaborazione di microrobot attivati tramite forze chimiche, magnetiche elettrocinetiche o acustiche. In particolare, i microrobot costituti da cellule vive a propulsione “magnetica” possono muoversi con successo nel circolo sanguigno e superare le ostilità per giungere ad esercitare la loro azione esattamente sul sito bersaglio.
A questo punto i lettori più accaniti di fantascienza avranno pensato agli “sciami” descritti da Michael Crichton nel suo romanzo “Preda”, che ha per protagonisti proprio dei nanorobot. Ma al di là dei timori che la perdita di controllo di questa tecnologia potrebbe suscitare, occorre ribadire che si tratta di una ricerca ancora lontana dalla clinica – tappa a cui, peraltro, può giungere solo dopo il superamento di stringenti prove di sicurezza. Tuttavia, nelle prove che lo hanno visto protagonista l’M-CAR-T ha dimostrato di sapersi muovere in maniera controllata nel flusso sanguigno, evitando gli ostacoli e riuscendo a compiere un percorso pilotato sotto guida magnetica. Merito della propulsione combinata magneto-acustica: infatti, una combinazione della capacità di coprire lunghe distanze secondo un preciso orientamento spaziale - garantita dalla propulsione magnetica - e di creare effetti biofisici (garantita dall’attivazione ad ultrasuoni), tali da consentire una maggior penetrazione dei tessuti profondi, ha conferito alle M-CAR-T un vantaggio nei modelli tumorali testati.
Come è stato possibile tutto ciò? I dettagli della ricerca sono materia per tecnici del settore ma, in estrema sintesi, i ricercatori sono stati in grado di coniugare le cellule CAR-T con microsfere immunomagnetiche rivestite con anticorpi anti-CD3/CD28, attivandole mediante campi magnetici per conferire loro maggior precisione nel raggiungere il bersaglio. In tal modo essi hanno osservato che le M-CAR-T non solo erano dotate di efficienti capacità di “navigazione” nel flusso sanguigno, raggiungendo il loro obiettivo, ma sono state in grado di uccidere le cellule tumorali, rilasciando una maggior quantità di citochine, a indicazione del fatto che il rivestimento dell’anticorpo anti-CD3/CD28 sulle microsfere suscita una forte stimolazione immunitaria.
Questo studio - nel quale la biologia è importante almeno quanto la fisica dei materiali - offre un’ulteriore conferma della possibilità di ingegnerizzare e modificare le CAR-T in processi di immunoterapia avanzata. Le M-CAR-T hanno mantenuto le proprietà bioattive delle cellule CAR-T e, grazie alla propulsione magnetica (che a qualcuno farà pensare al celebre sommergibile del film “Caccia a Ottobre Rosso”), hanno saputo vincere le difese del tumore e migrare in profondità dove l’induzione di una massiccia attivazione dei linfociti T può meglio distruggere il tumore.
Vent’anni fa tutto ciò era solo fantascienza, oggi invece è una potenziale applicazione medica. Domani possiamo solo sperare che diventi una terapia sicura ed efficace.
