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Medicina traslazionale e trapianto Le novità della medicina di base (genetica, immunologia, ecc.) che cambieranno la futura pratica clinica nel trapianto

Combinazione vincente

Kim et al. dimostrano come l’uso combinato di tecniche di editing cellulare consenta di espandere l’arsenale dell’immunoterapia contro la Leucemia Mieloide Acuta

Il progressivo sviluppo della terapia cellulare è stato accompagnato da una crescente ricerca di potenziali target terapeutici. L’identificazione di neoantigeni tumorali si è rivelata essere un processo complicato, per cui in diversi casi sono stati utilizzati come target antigeni tumore-associati, over-espressi dal tessuto tumorale ma presenti anche sulle cellule sane. Il loro impiego tuttavia è ancora limitato, per il potenziale rischio di effetti collaterali.

Il CD33 si è rivelato essere un potenziale target per il trattamento della Leucemia Mieloide Acuta (AML) e diversi approcci con cellule CAR-T anti-CD33 hanno dimostrato incoraggianti risultati in studi pre-clinici. Tuttavia, tale molecola, pur essendo espressa ad alti livelli dalle cellule leucemiche, è costitutivamente presente anche nelle cellule sane, in particolare sulle cellule della linea mieloide. Per tale motivo, il rischio di tossicità midollare è stato uno dei principali limiti per l’impiego in studi clinici del CAR-T anti-CD33.

In questo lavoro, Kim et al. presentano una possibile soluzione alla tossicità dell’utilizzo dei linfociti CAR-T anti-CD33 in un contesto di AML.

Gli Autori sviluppano una strategia di Knock-out del gene CD33 su cellule staminali emopoietiche (HSCs). Per fare ciò, gli Autori impiegano CRISPR/Cas9 ottenendo un’efficienza di knock-out del 60%. Le cellule così modificate sono in grado di ricostituire l’emopoiesi, quando trapiantate in un modello murino, in maniera analoga a HSCs wild-type. La ricostituzione periferica risulta essere uguale a quella dei topi controllo ad eccezione dell’espressione del CD33 sui monociti che risulta più bassa nel gruppo knock-out. Inoltre, le cellule mieloidi dei topi knock-out si comportano dal punto di vista funzionale esattamente come quelle degli animali controllo.

Dopo aver dimostrato che il knock-out del CD33 non altera la funzionalità delle HSCs nel modello murino, gli Autori si spostano nei primati non-umani. Anche in questo caso, le HSCs sono trattate con CRISPR/Cas9 per effettuare il knock-out del CD33. Le cellule, una volta ritrapiantate negli animali, sono in grado di ricostituire l’emopoiesi in maniera comparabile ad HSCs autologhe wild-type. La funzionalità dei neutrofili CD33- risulta comparabile con quella dei controlli CD33+, in termini di burst ossidativo, chemiotassi e fagocitosi.

Dimostrata la funzionalità delle HSCs knock-out per CD33, gli Autori mostrano, utilizzando il modello murino CD33 knock-out iniziale, come linfociti CAR-T anti-CD33 riescano efficientemente a rigettare blasti leucemici CD33+, senza di fatto influenzare la normale emopoiesi.

Questo lavoro propone una nuova strategia per limitare gli effetti collaterali di linfociti CAR-T in grado di riconoscere antigeni presenti anche su tessuti sani. Il knock-out del CD33 può consentire di utilizzare linfociti CAR-T anti-CD33 per il trattamento di AML, limitando il coinvolgimento dell’emopoiesi sana. L’utilizzo di HSCs manipolate geneticamente, sempre più presente nell’ambito clinico, in combinazione con la terapia cellulare può rappresentare un nuovo approccio terapeutico al trattamento di neoplasie in cui è difficoltoso reperire neoantigeni.

Kim M. et al. 2018 Cell 173, 1439-1453