Cellule immunitarie: sostituirle con quelle nuove

Sostituire le vecchie cellule immunitarie nel cervello con quelle nuove potrebbe curare le malattie. La sostituzione delle cellule immunitarie chiamate microglia potrebbe rivelarsi una soluzione promettente per affrontare patologie cerebrali come il morbo di Alzheimer. Negli ultimi mesi, una serie di nuovi studi ha evidenziato il potenziale di una tecnica chiamata sostituzione della microglia e ha esplorato modi per renderla più sicura ed efficace. “Questo approccio è molto promettente”, afferma Pasqualina Colella, che studia terapia genica e cellulare presso la Stanford University School of Medicine in California. “Ma l’avvertenza è la tossicità della procedura”.

La nuova frontiera della medicina: alcuni studi recenti potrebbero curare, in futuro, alcune malattie come il Parkinson.

Cellule immunitarie: cosa sono le microglia

Le microglia sono cellule immunitarie che pattugliano il cervello , inglobando invasori estranei, cellule danneggiate e sostanze nocive. Possono contribuire a proteggere i neuroni (cellule che trasmettono e ricevono messaggi da e verso altri tessuti) durante convulsioni e ictus, e recidono le connessioni non necessarie tra i neuroni durante il normale sviluppo cerebrale.

“La microglia svolge molte funzioni importanti”, afferma Chris Bennett, psichiatra che studia la microglia presso il Children’s Hospital di Philadelphia, in Pennsylvania. “Quindi, non sorprende che sia coinvolta nella patogenesi di molte malattie”.

Queste patologie includono una serie di disturbi rari causati da mutazioni genetiche che colpiscono direttamente la microglia. Il malfunzionamento della microglia è stato anche implicato in patologie più note con cause complesse, come il morbo di Alzheimer e il morbo di Parkinson, nonché nell’invecchiamento, afferma Bo Peng, neuroscienziato presso l’Università Fudan di Shanghai, in Cina.

Però sostituire la microglia comporta alcune sfide.

La sostituzione delle cellule immunitarie

Ciò ha portato i ricercatori a indagare su una possibilità allettante: la sostituzione della microglia, responsabile della malattia, potrebbe curare alcune patologie cerebrali. Ma la sostituzione della microglia presenta sfide particolari. I medici in genere sostituiscono le cellule immunitarie di una persona eseguendo un trapianto di midollo osseo, che fornisce una nuova riserva di cellule staminali che si rifugiano nel midollo osseo e danno origine a molte cellule immunitarie. La microglia, tuttavia, risiede quasi esclusivamente nel sistema nervoso centrale e in genere si rigenera dividendosi, anziché affidarsi alle cellule staminali del midollo osseo per l’invio di sostituzioni.

I medici utilizzano già i trapianti di midollo osseo per curare alcune malattie rare che colpiscono la microglia, come una condizione chiamata adrenoleucodistrofia legata al cromosoma X. Il trattamento può essere efficace, afferma Marco Prinz, neuropatologo presso l’Università di Friburgo in Germania, ma i risultati sono incoerenti e in genere sostituiscono solo una piccola percentuale della microglia naturale del ricevente. A luglio, il team di Peng ha utilizzato trapianti di midollo osseo per sostituire la microglia anomala derivante da una malattia cerebrale fatale chiamata CAMP (microgliopatia associata a CSF1R).

Il trattamento ha avuto successo sia nei topi che in un piccolo studio su otto persone affette da questa rara malattia: nessuno degli otto partecipanti ha manifestato un declino delle proprie capacità motorie o cognitive nei due anni successivi al trattamento, mentre i membri di un gruppo di controllo che non ha ricevuto la procedura hanno riscontrato un deterioramento di entrambe.

La “parte tossica” riguarda gli alti livelli di chemioterapia.

Un passaggio fondamentale

Creare quella nicchia per la nuova microglia è un passaggio fondamentale nella sostituzione della microglia, e fonte di preoccupazione. Per fare spazio alle cellule trapiantate, i medici devono prima eliminare il maggior numero possibile di microglia residente nel cervello. Ciò può comportare alti livelli di chemioterapia o radioterapia, entrambi in grado di rendere il ricevente vulnerabile alle infezioni durante la procedura e aumentare il rischio di cancro a lungo termine.

Ciò significa che la sostituzione della microglia è, al momento, troppo tossica per essere utilizzata. Se non in malattie gravi e in rapida progressione come la CAMP, afferma Colella. Ad agosto, il team di Prinz ha riferito di aver utilizzato la sostituzione della microglia per trattare topi affetti da una variante della malattia di Sandhoff. Si tratta di una condizione che uccide i neuroni. Il team ha scelto questa forma di terapia dopo aver scoperto che una mutazione che causa la malattia di Sandhoff interrompe la corretta comunicazione tra microglia e neuroni. I ricercatori hanno scoperto che l’utilizzo di trapianti di midollo osseo da topi non portatori della mutazione di Sandhoff ha migliorato la sopravvivenza e la mobilità nei topi affetti dalla malattia.

Sempre ad agosto, il biologo esperto in cellule staminali Marius Wernig della Stanford University School of Medicine e il suo team hanno utilizzato in modo indipendente la sostituzione della microglia per trattare la malattia di Sandhoff, ma senza un trapianto di midollo osseo. Innanzitutto, i ricercatori hanno isolato una specifica popolazione di cellule che danno origine alla microglia e ne hanno coltivate altre in laboratorio. Hanno poi iniettato le cellule risultanti direttamente nel cervello dei topi. Ciò ha significato che non è stato necessario irradiare l’intero corpo, quindi il team ha potuto utilizzare la radioterapia solo sulla testa dei topi.

In futuro, continuando la ricerca, le cure potrebbero essere più sicure.

Cellule immunitarie: tecniche più sicure in futuro

Questo approccio potrebbe risparmiare ai pazienti alcuni degli effetti collaterali della radioterapia su tutto il corpo, ma esporre la testa alle radiazioni solleva comunque preoccupazioni per la sicurezza, afferma Peng. Ad esempio, potrebbe uccidere le cellule staminali cerebrali che danno origine a nuovi neuroni. Altri metodi potrebbero portare a tecniche più sicure in futuro.

All’inizio di quest’anno, uno studio ha scoperto che tre cicli di trattamento con un farmaco che uccide la microglia potrebbero essere sufficienti per aprire la strada alle cellule trapiantate. Una volta risolti i problemi di sicurezza, potrebbe essere utilizzata per trattare disturbi cerebrali complessi con molteplici cause, come il morbo di Alzheimer .

La microglia potrebbe anche essere un giorno sfruttata per trasportare molecole nel cervello. Che è circondato da una barriera protettiva che impedisce l’ingresso di molti farmaci . “Sono come un cavallo di Troia per il cervello”, afferma Colella. Per ora, tuttavia, ha senso concentrarsi sulle condizioni genetiche che colpiscono direttamente queste cellule immunitarie, afferma Prinz. “Cominciamo con i frutti più facili da cogliere”, afferma. “La grande promessa in futuro, spero, saranno malattie più complesse”.