Le terapie immunitarie più avanzate contro le metastasi del fegato

L’obiettivo ultimo dei ricercatori coinvolti in questo programma 5 per 1000 è lo sviluppo di nuovi prodotti terapeutici avanzati, basati sulle terapie geniche e cellulari che coinvolgono direttamente il sistema immunitario. Si tratta di utilizzare strategie innovative e le più avanzate tecnologie molecolari, cellulari e genetiche, per arrivare a contrastare in modo efficace le metastasi al fegato derivate dai tumori di colon-retto e pancreas, modificando anche il microambiente capace di favorire la crescita delle cellule tumorali metastatiche e di ridurre l’efficacia delle terapie disponibili.

1. Un passo indietro… verso il futuro. Come spiega Paolo Dellabona, coordinatore della prima parte del programma, lo studio iniziato nel 2019, si fonda su due pilastri terapeutici che utilizzano il sistema immunitario sotto forma di cellule (linfociti T) o di molecole (citochine). I ricercatori si sono però accorti che il microambiente delle metastasi tumorali contro le quali queste terapie dovrebbero agire resta in gran parte sconosciuto. “Abbiamo pensato quindi di fare un passo indietro e di andare a caratterizzare in modo estremamente dettagliato il microambiente che si genera nel fegato quando sono presenti metastasi dei tumori di colon-retto e pancreas” aggiunge Dellabona. Per raggiungere questo traguardo, che permetterà di ottenere informazioni essenziali anche per lo sviluppo delle altre fasi del programma, è previsto un approccio multidimensionale (a livello molecolare, cellulare, tissutale) che può fornire una visione globale anche di nuovi meccanismi da prendere in considerazione per migliorare l’efficacia delle terapie.
2. “Educazione cellulare” contro il cancro. I linfociti T sono i protagonisti della parte del programma dedicata alla cosiddetta immunoterapia adottiva. Non si tratta di comuni linfociti T, bensì di cellule “ingegnerizzate”, ovvero che verranno modificate appositamente perché riconoscano quelle tumorali, sopravvivano all’ambiente generato dal tumore nelle metastasi epatiche di colon-retto e pancreas ed eliminino le cellule tumorali. In un certo senso i ricercatori vogliono educare i linfociti T a svolgere una serie di compiti almeno in parte nuovi, che verranno definiti anche in base ai risultati ottenuti nella prima fase del programma. “Negli anni abbiamo imparato a ingegnerizzare queste cellule. Possiamo inserire o eliminare geni, possiamo modificare la specificità e il riconoscimento di particolari molecole, e useremo queste competenze per mettere a punto terapie cellulari capaci di eliminare il tumore e continuare ad avere effetti a lungo termine nei pazienti” spiega Bonini, ricordando che le strategie messe a punto verranno sperimentate in animali di laboratorio prima di studiare le più promettenti nei pazienti.
3. È ora di cambiare (micro)ambiente. Anche le citochine immunostimolatorie, molecole capaci di attivare le difese e potenti armi contro il tumore, hanno un ruolo da protagonista in questo programma di ricerca. In particolare i ricercatori coordinati da Luigi Naldini puntano a modificare il microambiente tumorale proprio utilizzando queste molecole, portate direttamente al fegato da vettori lentivirali appositamente creati. “Somministrare citochine immunostimolatorie a livello sistemico come si fa con la chemioterapia porta con sé effetti collaterali importanti. Per questa ragione abbiamo costruito speciali vettori che vengono intercettati solo dalle cellule del fegato e possono portare direttamente lì le citochine” spiega Naldini. Grazie alle informazioni emerse nel corso del programma, questo vettore potrà diventare ancora più specifico e puntare alle metastasi epatiche per modificare il microambiente e spianare la strada ad altre terapie (magari proprio i linfociti T ingegnerizzati) da usare in combinazione. Ma non è tutto. I ricercatori vogliono generare veri e propri interruttori molecolari che possano “accendere” o “spegnere” la citochina, rendendo ancora più precisa, sicura e mirata l’azione della terapia.
4. In viaggio verso il paziente. L’ultima parte del programma, che in realtà rappresenta solo l’inizio di una fase più direttamente legata al paziente, riguarda il trasferimento in clinica dei risultati ottenuti in laboratorio. “È un aspetto molto importante e per nulla scontato del nostro programma” spiega Bonini, ricordando che il primo passo è definire quali siano le strategie più efficaci e sicure per il paziente. Per arrivare in fondo è necessario seguire un iter burocratico e tecnico molto preciso e impegnativo, che richiede tempo e risorse, ma che a conti fatti non spaventa i ricercatori milanesi. “Anche per questa parte del lavoro possiamo contare su una grande esperienza e una struttura ben equipaggiata. Non dimentichiamo che il primo prodotto cellulare ingegnerizzato approvato, per pazienti con malattie neoplastiche, dall’Agenzia europea per i medicinali (EMA) è nato proprio al San Raffaele” aggiunge.

Mettere in campo nuove strategie per contrastare le metastasi al fegato derivate dai tumori di colon-retto e pancreas significa in primo luogo migliorare la prospettiva di vita di tanti pazienti che ancora oggi si ammalano di queste due malattie. I risultati ottenuti nel corso del programma potranno però rivelarsi utili anche in scenari diversi e per altri tumori. “La scelta di un unico organo, il fegato, e due tumori diversi, colon-retto e pancreas, nasce proprio dall’idea di poter esportare le strategie più efficaci anche alla cura di altre neoplasie, dopo i dovuti aggiustamenti” spiega Bonini. “Dal confronto emergono infatti sia le differenze sia gli aspetti comuni alle diverse patologie metastatiche. Aspetti che sarà possibile valutare anche in altri tumori” conclude.

Maggio 2022. Il progetto coordinato da Chiara Bonini si è ormai lasciato alle spalle i piccoli rallentamenti legati all’emergenza pandemica degli anni precedenti e procede spedito e con aumentato entusiasmo.

Così anche il protocollo clinico LiMeT, partito con l’avvio del programma, ha ripreso il ritmo iniziale, contando oggi oltre 400 pazienti arruolati. “Senza questa notevole casistica non sarebbe stato possibile ottenere il grado di caratterizzazione immunologica e molecolare del fegato metastatico, derivato dai tumori del colon-retto e pancreas, che ci ha portato a identificare importanti bersagli per le nostre nuove terapie” chiarisce Paolo Dellabona, coordinatore di questa parte del programma. “Lo studio dei campioni biologici dei pazienti ci ha permesso di distinguere tratti comuni delle metastasi epatiche e tratti invece specifici per tipo di tumore. E poi ci sono dei tratti associati al tipo di terapia che il paziente riceve e alla sua storia clinica, su cui si stiamo concentrando ora” aggiunge. La possibilità di contare sulla biobanca istituzionale, che fin dall’inizio dello studio ha conservato i campioni biologici dei pazienti, permetterà anche di rianalizzare i campioni più importanti con nuove tecnologie e possibilmente di rispondere a domande irrisolte.

Procede ugualmente spedita la parte del programma dedicata all’ingegnerizzazione genetica dei linfociti T, coordinata da Chiara Bonini: i ricercatori hanno generato una batteria di strumenti per modificare i linfociti T dei pazienti così da renderli capaci d’individuare le metastasi e di difendersi dai meccanismi immunosoppressori presenti nel fegato metastatico. Gli esperimenti in cellule in coltura hanno dimostrato una maggiore efficacia di questi linfociti rispetto a quelli non ingegnerizzati e i primi test in animali di laboratorio hanno finora confermato questi dati. “Disponiamo di un ventaglio di prodotti interessanti, che ora dobbiamo confrontare” dice Chiara Bonini.

Anche la parte del programma coordinata da Luigi Naldini e volta alla modificazione del microambiente tramite l’uso di geni, piuttosto che di cellule, ha fatto notevoli passi avanti. I ricercatori hanno sviluppato speciali vettori per applicare la terapia genica direttamente alle cellule del fegato. In questo modo tali cellule producono specifiche citochine, ossia molecole in grado di stimolare una risposta immunitaria efficace contro le cellule tumorali, evitando nello stesso tempo gli effetti avversi causati delle stesse molecole quando sono somministrate in modo convenzionale per via sistemica. I migliori risultati, sia in cellule in coltura sia in animali di laboratorio, sono stati ottenuti con una specifica citochina, per la quale si sta valutando il sistema migliore, tra quelli sviluppati, per il “trasporto” nel fegato metastatico.

“A questo punto ci aspetta la valutazione della biodistribuzione e soprattutto dell’eventuale tossicità legata ai prodotti selezionati come candidati a diventare nuovi farmaci di medicina avanzata. Questi due aspetti, insieme all’efficacia terapeutica, rappresentano importati criteri per la scelta dei prodotti che vorremo portare alle prime prove cliniche” sottolinea Chiara Bonini, che conclude: “Mi aspetto che questo programma, unico nel suo genere per entità e durata, permetta di mettere a punto molti approcci diversi. L’idea è proprio creare una ‘pipeline’ di nuovi prototipi medicinali di terapie avanzate, cellulari e geniche, con potenziale applicazione non solo nelle metastasi epatiche ma anche in altri tipi di tumore”.

Portare avanti un progetto così ambizioso, basato su approcci molto diversi e complementari, richiede inevitabilmente un grosso lavoro d’equipe tra professionalità cliniche e di ricerca di base. Al programma infatti partecipano ben 18 gruppi, di cui cinque provengono dalle rispettive unità o divisioni cliniche dell’Ospedale San Raffaele:

• Divisione di chirurgia epatobiliare, diretta da Luca Aldrighetti;
• Unità di radiologia clinica e sperimentale, diretta da Francesco De Cobelli;
• Unità di chirurgia del pancreas, parte del Centro di ricerca traslazionale e clinica del pancreas, diretti da Massimo Falconi;
• Unità di anatomia patologica, diretta da Claudio Doglioni;
• Unità di oncologia medica, diretta da Stefano Cascinu e coordinata, per il programma AIRC 5 per mille, da Michele Reni.

Alle unità cliniche è affidato il compito di reclutare quanti, tra i pazienti dell’Ospedale San Raffaele affetti da metastasi del tumore del colon-retto o del pancreas, vogliono partecipare allo studio clinico osservazionale “LiMeT”, che sostiene la prima parte del programma di Bonini, sulla caratterizzazione fine del microambiente delle metastasi epatiche (l’acronimo inglese LiMeT sta, in italiano, per “terapie contro le metastasi al fegato”). Il lavoro dei clinici non si ferma tuttavia all’identificazione dei pazienti e alla raccolta dei campioni biologici per la ricerca. Chirurghi, oncologi, radiologi, patologi e data manager seguono infatti la storia clinica, le terapie e il follow-up dei pazienti, fornendo informazioni importanti per l’analisi e l’interpretazione dei dati sperimentali.

Gli altri 13 gruppi provengono da laboratori di ricerca traslazionale e di base, in parte afferenti all’università del San-Raffaele, e possono essere raggruppati in base al loro campo di studio principale.

Quattro gruppi, diretti rispettivamente da Paolo Dellabona (Unità di immunologia sperimentale), Maria Pia Protti (Unità di immunologia dei tumori), Giovanni Tonon (Unità di genomica funzionale del cancro) e Renato Ostuni (Unità di genomica del sistema immunitario innato), sono principalmente focalizzati sulla caratterizzazione immunologica e molecolare dei pazienti.

Altri quattro gruppi, diretti rispettivamente dalla coordinatrice del programma Maria Chiara Bonini (Unità di ematologia sperimentale), Monica Casucci (Unità di immunoterapie innovative), Luigi Naldini (Unità di terapia genica del cancro, Istituto Telethon per la terapia genica del San Raffaele), e Angelo Corti (Unità di biologia e bersagliamento vascolare dei tumori), si occupano soprattutto dell’ingegnerizzazione delle cellule immunitarie e dello sviluppo di vettori lentivirali e altre strategie d’indirizzamento mirato delle citochine immunostimolanti al fegato.

Infine, cinque gruppi, diretti rispettivamente da Giovanni Sitia (Unità di epatologia sperimentale), Matteo Iannacone (Unità di dinamica delle risposte immunitarie), Anna Mondino (Unità di attivazione linfocitaria), Lorenzo Piemonti (Istituto di ricerca per il diabete) e Luca Guidotti (Unità di immunopatologia), sono dedicati allo sviluppo di modelli animali nei quali sia possibile mimare il comportamento delle metastasi epatiche umane e la risposta alle nuove terapie sperimentali.

Ogni gruppo ha obiettivi specifici e “mattoncini” da aggiungere allo sviluppo del progetto, la cui “costruzione” è possibile solo a più mani. Le mani di oltre 100 partecipanti direttamente coinvolti, ogni giorno, nel programma di Bonini, senza contare i collaboratori di altri laboratori e di servizi, come la biobanca istituzionale (Centro risorse biologiche), per citarne solo uno.

Notevole la presenza di giovani nel programma: tanti vantano già brillanti curriculum e alcuni di questi hanno intrapreso una carriera indipendente, a capo del proprio progetto di ricerca: per esempio, Eliana Ruggiero (gruppo Bonini) e Mario Squadrito (gruppo Naldini). Tra i giovani clinici, Guido Fiorentini (gruppo Aldrighetti) inizierà a breve un periodo di attività alla Mayo Clinic di Rochester. Invece, la riconosciuta esperienza di ricercatori senior quali Claudia De Lalla (gruppo Dellabona) e Vincenzo Russo (capo dell’Unità di immunobioterapia del melanoma e dei tumori solidi) rappresenta un prezioso “riferimento” per alcune specifiche analisi e aree di studio del programma.

C’è infine qualcuno che “tiene le fila”: è la program manager Giulia Di Lullo, una figura richiesta dai bandi AIRC “5 per mille” per potenziare la collaborazione e la comunicazione all’interno del programma.

È dunque chiaro che ognuno conta.

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