Un virus rallenta il glioblastoma e potenzia il sistema immunitario

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Un interessante studio pubblicato di recente su “Science traslational medicine” ha dimostrato come sia possibile utilizzare dei virus oncolitici capaci di oltrepassare la barriera emato-encefalica, per indurre un aumento della risposta immunitaria e della suscettibilità ai farmaci di uno dei cancri più ardui da approcciare, il glioblastoma multiforme. Il meccanismo è basato sul blocco farmacologico di un sistema chiamato PD1/PD-L1, normalmente esaltato dall’INF, una classe di molecole prodotte dal sistema immunitario per segnalare e combattere le infezioni virali.

Cenni sul glioblastoma multiforme

E’ un raro (1/100000) ed estremamente aggressivo tumore del sistema nervoso centrale, costituente il 25% di tutte le neoplasie maligne in questo distretto, che colpisce di preferenza gli uomini di età compresa tra i 55 e i 74 anni (60% dei casi in Europa), anche se può interessare soggetti di qualunque età. E’ il rappresentante più comune dei tumori della glia, un complesso di cellule non neuronali che svolgono le funzioni più disparate all’interno dell’omeostasi del tessuto nervoso, dal sostegno alla nutrizione, dall’attività immune alla riparazione ed è biologicamente di derivazione astrocitica. La patologia è estremamente complessa e difficile da eradicare con sicurezza essendo estremamente infiltrante. L’attuale approccio standard è la chirurgia citoriduttiva, accompagnata da chemioterapia e radioterapia, che hanno dimostrato una certa capacità di allungare la vita e migliorarne la qualità, seppur sempre con parziali successi in termini di sopravvivenza a 5 anni.

Lo studio

La ricerca si pone come obiettivo principale quello di verificare, su uomo, l’efficacia, in termini di incremento della risposta immunitaria cellulo-mediata nei confronti del glioblastoma, della somministrazione, per via endovenosa, di un virus oncolitico (Orthoreovirus). Essa è basata su studi pre-clinici, condotti su modello murino di melanoma impiantato a livello cerebrale, in cui si è visto che diverse aree della neoplasia esprimevano, a vario grado, le proteine del reovirus. I risultati ottenuti sono stati diversi e su diversi aspetti del microambiente tumorale, che dimostra tuttavia una certa suscettibilità all’infezione. Tutto ciò è rilevante poiché la maggioranza dei farmaci a disposizione non superano la barriera emato-encefalica, un filtro che impedisce alla maggior parte delle molecole presenti nel sangue di raggiungere il tessuto nervoso (quindi anche chemioterapici, anticorpi, ecc…)

Il setting

Alla luce di ciò i ricercatori hanno reclutato 9 pazienti in attesa di trattamento (un tipo di studio chiamato finestra di opportunità) e li hanno infusi con 10^10 TCID50 di reovirus per un’ora. Una volta che il tumore è stato rimosso chirurgicamente (dai 3 ai 17 giorni dopo l’infusione) è stato analizzato il tessuto.

Risultati

  1. Dimostrazione della presenza del virus nelle cellule tumorali

I risultati, ottenuti con varie tecniche, hanno dimostrato la presenza di proteine proprie del virus (σ3 del capside) ed RNA nelle cellule neoplastiche, con solo il 6% di coinvolgimento di cellule sane (endoteliali). Ulteriore prova di selettività è stata fornita confrontando il Ki67 (proteina indicante il grado di proliferazione cellulare) e le proteine del capside/RNA del reovirus; si è dimostrato così che esso infetta sì, preferenzialmente, le cellule proliferanti (come quelle tumorali), ma è lento nel condurre il ciclo litico, cioè un’infezione che, dopo la replica virale, si diffonda per necrosi della cellula ospitante.

2. Il virus modifica il microambiente tumorale

I ricercatori hanno poi studiato il profilo di espressione degli RNA del tumore, comparando elementi infettati e non infettati. Dei 2366 trascritti, 102 sono risultati diversi, in particolare due, il CCL4 e CCL3, erano aumentati nelle cellule tumorali infettate. Questi due acronimi indicano delle particolari proteine che le cellule utilizzano per “comunicare” (sono dette chemochine) e sono fondamentali nell’homing delle cellule immunitarie nei tessuti, in particolare permettono di reclutare linfociti CD8+ e CD4+, per cui nei tessuti malati vi era un aumento di cellule immunitarie competenti e potenzialmente attive nei confronti della neoplasia. Si è dimostrata anche un’aumentata espressione di ICAM, integrine che consentono il passaggio delle cellule dal sangue ai tessuti, e di proteine associate all’apoptosi (caspasi-3)

3. L’infezione stimola l’asse PD1/PD-L1, importante meccanismo di evasione del tumore

L’asse sopra citato riguarda una via di segnalazione cellulare che ha il compito di impedire che una reazione infiammatoria sia sproporzionata e porti a fenomeni di autoimmunità. Spesso i tumori la usano per bloccare il sistema immunitario, “spegnendolo” grazie alla proteina PD-L1 che, legandosi a PD1 presente sui linfociti T, inattiva la cellula. Ebbene, questa volta i ricercatori hanno ragionato al contrario: dato che l’efficacia della terapia con inibitori di PD1 è stato dimostrato essere dipendente dal livello di PD-L1 espresso dal tumore e che il glioblastoma ne esprime poco di base, perché non indurlo a produrne di più cosicché lo si possa trattare meglio con questi inibitori?

Hanno così dimostrato in vitro che, trattando cellule con i due tipi di interferone (I e II), si otteneva un aumento di PD-L1 del 250%, cosa che in vivo si ottiene proprio infettando cellule con il virus. Utilizzando uno schema terapeutico modellato dai dati in vitro, che prevedeva l’impiego di 2 settimane di infusioni di GM-CSF/reovirus, seguito da 1 settimana di anticorpi anti-PD1, si sono così ottenuti così miglioramenti in termini di sopravvivenza delle cavie.

Conclusioni

La preliminarietà dello studio impedisce di trarre conclusioni vere e proprie, bisognerà attendere ulteriori sperimentazioni, nonché un’espansione del campione e verifiche su modelli differenti, sugli esiti a lungo termine e su tutta una serie di parametri che andranno severamente messi alla prova, ma intanto siamo fiduciosi: chissà che nel prossimo futuro non siano proprio i virus a salvarci?

FONTI| glioblastoma, Articolo originale