Cura tumore e Car T: le nuove frontiere dell’immunoterapia

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Colpiscono gli adulti e, purtroppo, anche molti bambini. Sono i tumori del sangue, che possono essere contrastati, innanzitutto, con la chemioterapia e poi con il trapianto di cellule staminali. Armi efficaci nell’80-90% dei casi pediatrici, che portano alla cura del tumore in molti pazienti. Capita, però, che alcuni non rispondano ai trattamenti e la malattia torni a fare capolino. Fino a poco tempo fa, quando ciò avveniva, i medici non avevano più strumenti per contrastare la patologia, che continuava così a progredire.

Le nuove terapie

Di recente, però, grazie ai continui passi avanti della ricerca, sono disponibili nuove terapie, efficaci anche nelle fasi di malattia più avanzate. Si tratta delle Car T, acronimo di Chimeric antigen receptor T cell therapies, un particolare tipo di immunoterapia dove le cellule del sistema immunitario vengono potenziate per trasformarsi in super anticorpi cellulari allo scopo di aggredire il tumore. «In questa terapia», spiega Fabio Ciceri, primario delle unità di ematologia e trapianto di midollo osseo e di oncoematologia all’Irccs Ospedale San Raffaele di Milano e professore ordinario di ematologia all’Università Vita-Salute San Raffaele, «i linfociti T, un tipo di globuli bianchi, cellule del sistema immunitario, vengono modificati in modo da presentare sulla loro superficie la molecola Car. Si tratta di una proteina sintetica che funziona come una sorta di “antenna” per riconoscere specifici antigeni presenti sulle cellule tumorali, “agganciarle” e distruggerle». Una tecnologia sviluppata nel 2010 da Carl June, immunologo dell’Università della Pennsylvania, negli Stati Uniti. È stata somministrata per la prima volta nel 2012 a una bambina di sette anni con leucemia che non rispondeva alle tradizionali terapie.

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Le fasi della procedura

Prelievo

In un centro trasfusionale autorizzato, il paziente viene sottoposto a una procedura chiamata leucaferesi, che dura circa tre-quattro ore. Il suo sangue viene prelevato da una vena e fatto scorrere in un apposito macchinario in grado di isolare i linfociti T, mentre le cellule rimanenti e il plasma vengono rimessi in circolo. In seguito, i linfociti T autologhi, cioè del paziente stesso, vengono congelati a -90 gradi nell’azoto liquido e inviati, in un apposito contenitore che assicura la corretta conservazione, a un laboratorio autorizzato. È chiamato officina medicinale, si trova negli Stati Uniti e in altri Paesi europei. Garantisce la produzione di Car T in modo sicuro e controllato.

Ingegnerizzazione genetica

Dopo lo scongelamento delle cellule vengono inserite nel codice genetico dei linfociti T, tramite un virus inattivato (vettore virale) come retrovirus, adenovirus, lentivirus, apposite sequenze di Dna (trasduzione), che forniscono le «istruzioni» affinché le cellule stesse possano produrre sulla loro superficie la proteina Car. Inoltre, sempre attraverso il virus vettore, vengono immessi nelle cellule anche i fattori di co-stimolazione, molecole che danno al linfocita l’input di attivarsi e proliferare. Si ottengono così i linfociti T modificati (Car T). Questi ultimi vengono moltiplicati (espansi) in laboratorio, all’interno di sacche di coltura o di bioreattori, per circa 10-14 giorni, in modo che raggiungano la quantità necessaria per ottenere l’effetto terapeutico. Una volta ultimata la fase di espansione, è necessario effettuare i controlli di qualità, per verificare la congruità di tutti i parametri. Infine, le cellule vengono nuovamente congelate e inviate al centro che dovrà somministrare il trattamento.

Chemioterapia pre-trattamento

Prima dell’infusione, il paziente viene sottoposto a una chemioterapia di preparazione, detta linfodepletiva. È a base di farmaci come ciclofosfamide e fludarabina, che dura di norma tre giorni. Permette ai linfociti T modificati di espandersi e attivarsi più rapidamente nell’organismo, migliorando così l’efficacia della terapia.

Infusione

Dopo la chemioterapia, le cellule Car T scongelate vengono infuse nel paziente. È un procedimento simile a una trasfusione di sangue.

Monitoraggio

In seguito alla somministrazione, il paziente resta ricoverato per alcuni giorni, durante i quali viene costantemente monitorato. Nelle quattro settimane successive alla dimissione deve comunque essere sottoposto a regolari controlli.

Di norma, il tempo che intercorre tra la leucaferesi e l’infusione delle cellule T è di circa 30-40 giorni. Un periodo durante il quale il paziente viene tenuto sotto controllo dagli specialisti. Se necessario sono pronti a somministrargli una terapia bridging allo scopo di tenere sotto controllo la malattia in attesa dell’infusione.

Due le terapie autorizzate

Le due terapie Car T che hanno ricevuto il via libera dall’Agenzia italiana del farmaco e sono disponibili in Italia sono tisagenlecleucel e axicabtagene ciloleucel (axi-cel). Entrambe sono formulate contro l’antigene CD19, una proteina bersaglio presente sulla superficie delle cellule di alcuni tipi di leucemia e di linfomi. In particolare, il primo farmaco è indicato per la leucemia linfoblastica acuta a cellule B nei pazienti fino a 25 anni e per il linfoma non-Hodgkin diffuso a grandi cellule B. Il secondo, invece, per il linfoma non-Hodgkin diffuso a grandi cellule B e per il linfoma primitivo del mediastino a cellule B. Attualmente, all’ospedale San Raffaele è in corso una sperimentazione durante la quale tisagenlecleucel viene somministrato a pazienti affetti da linfoma follicolare recidivato o refrattario.

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Chi può accedere a queste terapie?

Attenzione, però, a non incorrere in facili illusioni, perché, nonostante i successi ottenuti, non tutti i pazienti colpiti da questi tumori possono ricevere il trattamento. Innanzitutto, occorre che il malato non abbia risposto alla chemioterapia e al trapianto e non abbia, quindi, alternative di cura. Poi è necessario che sia in buone condizioni generali di salute e presenti un’adeguata funzionalità dei principali organi. «Il processo di selezione dei pazienti è complesso» mette in guardia Ciceri. «Va effettuato con attenzione da medici ematologi esperti».

car t

Solo negli ospedali più attrezzati

Ecco perché queste terapie sono disponibili solo in centri altamente specializzati in ematologia e onco-ematologia, identificati dalle varie Regioni. «Per essere accreditate, le strutture devono possedere determinati requisiti», specifica l’esperto. «Come l’autorizzazione a eseguire trapianti da donatore di midollo e la disponibilità della terapia intensiva. Inoltre è fondamentale che il paziente venga assistito dal Car T team, un gruppo multidisciplinare appositamente formato».

I prossimi traguardi

Se da un lato i risultati raggiunti sono rilevanti, dall’altro i traguardi ancora da superare non mancano. Per questo, i ricercatori continuano a lavorare, con l’obiettivo sia di perfezionare le terapie già in uso, sia di metterne a punto di nuove. In fase avanzata di sperimentazione, sempre nell’ambito dei tumori del sangue, ci sono attualmente due Car T, che saranno disponibili sul mercato a breve. La prima è lisocabtagene maraleucel (liso-cel), una molecola mirata sempre contro il CD19, che servirà a trattare la leucemia linfatica cronica. La seconda è idecabtagene vicleucel (ide-cel), diretta contro l’antigene di maturazione delle cellule B (BCMA), sviluppata per il trattamento del mieloma multiplo refrattario o che recidiva dopo le tradizionali terapie. All’orizzonte ci sono anche le UCar T19 (U sta per universal), ovvero Car T prodotte a partire da cellule fornite da donatori (allogeniche), che avrebbero il vantaggio, rispetto a quelle autologhe, di essere pronte da utilizzare al momento del bisogno. Comporterebbero minori tempi di attesa per i pazienti e l’ampliamento del numero dei malati che possono accedere al trattamento.

ricerca terapia

Ulteriori Car T sono in sperimentazione all’ospedale San Raffaele. «Già sette-otto anni fa, nei nostri laboratori, assieme alla dottoressa Monica Casucci, abbiamo iniziato a lavorare per mettere a punto le cellule Car T mirate contro il CD44v6. La variante 6 della glicoproteina di superficie CD44, antigene presente sulle cellule del mieloma multiplo e della leucemia mieloide acuta», ricorda Chiara Bonini, vicedirettore della divisione di ricerca di Immunologia, trapianti e malattie infettive dell’Irccs Ospedale San Raffaele di Milano.

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«Il primo passo nello sviluppo della molecola è stato individuare come bersaglio valido il CD44v6, per poi costruire un Car in grado di riconoscerlo. Infine abbiamo inserito in questo Car un gene “suicida”, la timidina chinasi, che può essere attivato mediante la somministrazione del farmaco antivirale ganciclovir. Induce la morte (apoptosi) della cellula». Il progetto Eure-Car T, finanziato dalla Commissione europea nell’ambito del programma Horizon 2020, nel marzo 2019 ha avviato uno studio per testare le Car T CD44v6 sui pazienti.

Le fasi della ricerca

La ricerca, coordinata dal San Raffaele, con la partecipazione dell’ospedale pediatrico Bambino Gesù di Roma e di altri tre centri in Spagna, Germania, Repubblica Ceca, prevede due fasi. La prima è mirata a dimostrare la sicurezza del trattamento e a identificare la dose massima tollerata. La seconda è finalizzata a valutare l’attività terapeutica delle Car T nel mieloma e nella leucemia mieloide acuta. Entro la fine del 2020 dovrebbero essere disponibili i primi dati sulla sicurezza del trattamento.

Oltre che a quest’ultimo studio, l’ospedale San Raffaele partecipa anche ad altri due progetti, sempre nell’ambito del programma Horizon 2020. «Il primo è lo studio Caramba, finalizzato a testare Car T contro la proteina SLAMF7, un antigene presente sulle cellule del mieloma multiplo», rende noto Bonini. «Il secondo è il progetto del consorzio  Carat, nel quale è molto attiva la collega Monica Casucci. Questo gruppo lavora con l’obiettivo di rendere più semplice ed efficace la produzione delle Car T». Obiettivo dell’iniziativa è lo sviluppo e l’ottimizzazione di un macchinario che simuli ciò che avviene nei laboratori di un’officina medicale.

Per i tumori solidi la strada è ancora in salita

Non solo tumori del sangue. Una delle sfide più importanti è quella di impiegare le Car T per combattere i tumori solidi. Un processo difficile, che per vari motivi richiederà ancora molto tempo prima di concretizzarsi. Innanzitutto, è complesso identificare gli antigeni adatti, perché questi ultimi si trovano perlopiù «nascosti» all’interno delle cellule tumorali, fuori dalla portata delle Car T. In secondo luogo, non è facile fare arrivare le cellule «armate» fino al tumore. A differenza di quanto accade nelle neoplasie ematologiche, dove le cellule malate circolano nel sangue, un’infusione endovenosa potrebbe non bastare. Infine occorrerebbe superare la barriera stromale, una sorta di scudo di cui alcuni tumori si circondano per proteggersi, impedendo alle Car T di penetrare nella lesione. Per far fronte a queste difficoltà, i ricercatori, inclusi quelli del San Raffaele, hanno sperimentato alcune tecniche. Una di queste, ad esempio, si chiama Tcr gene editing e consiste nella manipolazione genetica del recettore naturalmente presente nei linfociti T, in grado di colpire anche un antigene interno alle cellule bersaglio.

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«Nel nostro organismo sono presenti linfociti T con Tcr diversi, in grado di contrastare le varie patologie», sottolinea l’immunologa Chiara Bonini. «È possibile identificare anche linfociti T con Tcr in grado di riconoscere le cellule tumorali. Il problema è che sono rari, mentre un paziente avrebbe bisogno di possederne molti per riuscire a contrastare una neoplasia. Il nostro compito è allora quello di somministrargli un “esercito” di linfociti T anti-cancro appositamente costruiti». Attraverso una particolare tecnologia di editing genetico, usando cioè una sorta di forbice molecolare, le CRISPR/Cas9, i ricercatori «tagliano» il Dna del recettore proprio del linfocita, ottenendo così un linfocita «nudo». In quest’ultimo inseriscono poi il Dna del recettore anti-tumorale, armandolo contro la neoplasia. Questi studi di laboratorio sono ora confluiti in un grande progetto di ricerca della durata di sette anni, finanziato da Airc 5 per mille. Dallo scorso maggio un team che coinvolge 17 gruppi di ricerca, tutti dell’ospedale milanese, è all’opera con l’obiettivo di ottimizzare, per ora solo a livello preclinico, tale approccio terapeutico, in particolare contro le metastasi al fegato provenienti dai tumori del colon-retto e del pancreas.

Trattare le complicanze

Sindrome da rilascio di citochine

In seguito all’attivazione delle cellule Car T si può verificare una risposta immunitaria eccessiva dell’organismo, con un’aumentata produzione di citochine pro-infiammatorie, come interleuchina-6 e interleuchina-1. Questa sindrome colpisce circa il 30-40% dei pazienti e di solito si manifesta entro 7-14 giorni dalla somministrazione della terapia. È caratterizzata dalla possibile comparsa di febbre, brividi, nausea, vomito, diarrea. Ma anche di sintomi più severi, come battiti del cuore irregolari, abbassamento della pressione, difficoltà respiratorie, riduzione dell’ossigeno nel sangue, edema polmonare, insufficienza renale, alterazioni della coagulazione. Nei casi più gravi sono necessari il ricovero in terapia intensiva e la somministrazione di farmaci specifici. Ad esempio l’anticorpo monoclonale tocilizumab, cortisonici (soprattutto desametasone), allo scopo di ridurre le sostanze infiammatorie in circolo.

Neurotossicità

Se le Car T superano la struttura che regola il passaggio di sostanze verso il cervello, le citochine possono diffondersi nel fluido cerebrospinale provocando un’infiammazione del sistema nervoso centrale. I sintomi, che si verificano in circa il 30-40% dei pazienti, sono variabili. Vanno da quelli lievi, come mal di testa o affaticamento, a quelli più gravi, come convulsioni, edema cerebrale, coma. In caso di necessità, per contrastare la sintomatologia, possono essere somministrati farmaci corticosteroidi.

Riduzione dei linfociti B

Questa tossicità dipende dal fatto che il bersaglio delle cellule Car T, ovvero l’antigene CD19, è presente sia sui linfociti B tumorali sia su quelli sani. Ne consegue che anche questi ultimi possono essere attaccati e distrutti. Si rischiano episodi di carenza o di assenza di anticorpi circolanti (immunoglobuline). Se tali condizioni persistono per un periodo prolungato può aumentare il rischio d’infezioni. Per ovviare a ciò può essere utile sottoporre i pazienti a periodiche infusioni di immunoglobuline (trattamento sostitutivo).

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