Un interruttore genetico che attiva le cellule immunitarie nella lotta contro i tumori: questa la nuova strategia sviluppata da un team di ricerca internazionale coordinato da Velia Siciliano presso l’Istituto Italiano di Tecnologia (IIT) di Napoli e descritta sulla rivista scientifica Nature Communications . Lo studio rappresenta un ulteriore passo avanti verso la realizzazione di immunoterapie sintetiche più precise ed efficaci contro i tumori solidi, come il melanoma e il tumore al seno.
La collaborazione internazionale riunisce il gruppo di Siciliano presso l’IIT di Napoli, l’Università di Edimburgo e l’Istituto Leibniz per l’Immunoterapia (LIT) di Ratisbona, combinando competenze complementari in biologia sintetica, immunologia e intelligenza artificiale.
Le immunoterapie basate sulle cellule T sono tra le strategie più promettenti contro il cancro, ma i ricercatori stanno lavorando per controllarne con precisione l’attività e l’efficacia a lungo termine una volta che circolano nell’organismo. Le cellule tumorali possono essere altamente resistenti, indebolendo l’azione delle cellule T.
Sostenuta dal Consiglio Europeo della Ricerca (ERC) e dal Fondo Italiano per la Scienza (MUR), la ricerca di Velia Siciliano mira a potenziare le cellule T geneticamente modificate, note come cellule CAR-T, attraverso circuiti di biologia sintetica che conferiscono alle cellule immunitarie proprietà specifiche. In questo ultimo studio, Siciliano e il suo team hanno sviluppato una nuova tecnologia che introduce un interruttore nelle cellule CAR-T, controllando l'attivazione dei geni terapeutici solo quando le cellule ricevono specifici segnali biologici dalle cellule tumorali.
“ La biologia sintetica ci permette di modificare le cellule immunitarie per renderle più efficaci. In questo studio, abbiamo aggiunto una sorta di interruttore che accende e spegne le cellule T come lampadine quando entrano in contatto con le cellule tumorali, attivando programmi che ne supportano l'azione. Quando il tumore non è più presente, questi interruttori si spengono, prevenendo effetti collaterali ”, spiega Velia Siciliano , responsabile del laboratorio di Biologia Sintetica e dei Sistemi per la Biomedicina presso il centro IIT di Napoli.
L'interruttore è costituito da brevi sequenze di DNA, note come promotori sintetici, che controllano l'attivazione di un gene aggiunto quando una cellula T si trova in prossimità di una cellula tumorale. Le cellule CAR-T sono in grado di riconoscere gli antigeni tumorali, innescando l'interruttore che a sua volta attiva il gene aggiunto.
Per testarne il funzionamento, i ricercatori hanno collegato uno di questi interruttori a un gene che produce una proteina fluorescente. Osservando la luce emessa, sono stati in grado di tracciare l'accensione, lo spegnimento e la riaccensione dell'interruttore.
In futuro, anziché una proteina fluorescente, l'interruttore potrebbe essere collegato alla produzione di una sostanza terapeutica, consentendo di controllarne il rilascio in base allo stato della cellula. Questo approccio permetterà ai ricercatori di progettare cellule che rilasciano molecole terapeutiche solo quando necessario, riducendo il rischio di effetti collaterali e aumentando l'efficacia delle terapie. La tecnologia è pronta per essere testata in collaborazione con immunologi clinici.
Nature Communications: "A modular synthetic promoter toolkit for programmable gene control in activated and chronically stimulated T cells". DOI: 10.1038/s41467-026-77730-7
