Questo parassita può uccidere le persone, ma è un raggio di speranza per i malati di cancro

I parassiti vivi vengono iniettati nel corpo umano per stimolare lo "spirito combattivo" del sistema immunitario e consentirgli di uccidere un nemico più grande: le cellule tumorali. Questa idea anticancro apparentemente fantastica potrebbe in realtà portare a una terapia anticancro efficace.

Il Toxoplasma gondii è un parassita con cui entriamo spesso in contatto nel corso della nostra vita. Può infettare quasi tutti gli animali a sangue caldo. Il Toxoplasma gondii si trova comunemente nel terreno o nell'acqua contaminati dalle feci di gatto, nonché nella carne di animali infetti. Sebbene l'infezione da Toxoplasma non provochi sintomi nella maggior parte delle persone, può essere fatale per le persone immunodepresse, le donne incinte e i feti.

L'idea di utilizzare il parassita per curare il cancro nacque negli anni '60 e '70, quando gli scienziati osservarono che i topi infettati dal Toxoplasma gondii avevano una maggiore immunità ad alcuni agenti patogeni e tumori. Nei decenni successivi si sono accumulate prove del fatto che l'infezione da Toxoplasma potrebbe aiutare a curare il cancro.

Usare un parassita pericoloso per curare il cancro sembra un po' come giocare col fuoco. Ma in realtà, un secolo fa, alcuni medici ebbero l'idea di utilizzare agenti patogeni per curare il cancro.

Il veleno come medicina

Alla fine del XIX secolo, William Coley, un chirurgo oncologo di New York, fece una sorprendente scoperta mentre esaminava vecchie cartelle cliniche: un paziente con un cancro in fase avanzata era stato infettato da batteri sette anni prima. Questo potrebbe non sembrare degno di attenzione, ma quando Coley esaminò le vecchie cartelle cliniche, scoprì che questo paziente, che avrebbe dovuto morire presto di cancro, era ancora vivo e vegeto!

Coley ipotizzò che la riduzione dei tumori potesse essere causata da un'infezione batterica, così iniziò a sperimentare iniezioni di batteri vivi o uccisi nei suoi pazienti oncologici. Sebbene non tutti i pazienti sopravvivano, in quelli che sopravvivono all'infezione solitamente il tumore si riduce. Alla fine, Coley standardizzò la sua terapia in un vaccino contenente un batterio morto noto come "tossina di Coley". Dopo l'iniezione, il farmaco può indurre una risposta infiammatoria antitumorale nei pazienti senza che questi vengano infettati da agenti patogeni vivi.

Molte persone hanno cercato di replicare i risultati della ricerca di Coley, ma con scarsi risultati. Con l'avvento della radioterapia, le tossine di Coley non sono più la prima scelta per il trattamento del cancro. Rimane però l'idea terapeutica di potenziare la capacità del sistema immunitario di combattere il cancro.

Oltre alle tossine di Coley, gli scienziati hanno provato anche altri metodi per stimolare il sistema immunitario a sopprimere i tumori, un metodo chiamato "vaccinazione in situ". Nel 2016, Steven Fiering, immunologo dei tumori presso la Geisel School of Medicine della Dartmouth University, e il suo team hanno dimostrato che, in un modello di cancro nei topi, l'iniezione di nanoparticelle contenenti un virus del mosaico del fagiolo dall'occhio inattivato nei tumori potrebbe inibire la crescita di una varietà di tumori metastatici, tra cui il cancro alle ovaie, al colon e al seno. Esiste anche una terapia "T-Vec" che inietta virus oncolitici nei tumori ed è attualmente utilizzata per curare pazienti affetti da melanoma avanzato.

Mettere un freno all’immunità

Le nostre cellule immunitarie sono dotate di molecole recettrici chiamate checkpoint immunitari, che agiscono come "freni" del sistema immunitario. Le cellule immunitarie vicine possono azionare i freni, impedendo che la risposta immunitaria venga attivata in modo inappropriato o duri troppo a lungo. Tuttavia, molti tumori utilizzano abilmente anche dei “freni” che sopprimono le risposte immunitarie che potrebbero combattere il tumore.

La corrispondente terapia di inibizione dei checkpoint immunitari funziona sul principio di bloccare la trasmissione dei segnali inibitori da parte delle molecole dei checkpoint immunitari, impedendo al tessuto tumorale di tirare i "freni" immunitari, consentendo al sistema immunitario di riprendere a funzionare e combattere i tumori. Il trattamento ha successo in alcuni pazienti, ma non in tutti, e gli scienziati non hanno ancora capito appieno il perché.

Nel novembre 2021, uno studio pubblicato su Cancer Immunotherapy ha scoperto che i topi sottoposti sia a terapia di inibizione dei checkpoint immunitari sia a vaccinazione in situ contro Toxoplasma gondii presentavano una migliore riduzione del tumore rispetto ai topi sottoposti solo a terapia di inibizione dei checkpoint immunitari.

"Si tratta di una scoperta molto interessante che potrebbe aiutare a curare i pazienti che inizialmente non rispondono all'inibizione dei checkpoint immunitari", afferma David Bzik, immunologo del Dartmouth College. "Se riusciamo a capire cosa fanno questo parassita e altre immunoterapie, potremmo essere in grado di sviluppare nuove terapie antitumorali", afferma Christopher Hunter, immunoparassitologo presso l'Università della Pennsylvania.

Le "abilità uniche" del Toxoplasma gondii

Per combattere diversi tipi di malattie abbiamo bisogno di diversi tipi di percorsi immunitari. La risposta immunitaria che il sistema immunitario mette in atto per combattere l'infezione da Toxoplasma è esattamente la stessa risposta necessaria per combattere il cancro. "Quando il Toxoplasma gondii viene introdotto in un tumore, innesca una risposta antitumorale e inverte l'immunosoppressione", ha affermato Buzik.

Perché il Toxoplasma gondii innesca una risposta immunitaria antitumorale? Questo perché il parassita ha bisogno che l'ospite sopravviva abbastanza a lungo da raggiungere una fase vitale in cui può riprodursi. Per questo motivo, il Toxoplasma gondii innesca una forte risposta immunitaria nelle fasi iniziali dell'infezione per controllare la replicazione cellulare nell'organismo. Questa risposta immunitaria è esattamente ciò di cui abbiamo bisogno.

Nel 2013, Bzik, Filin e colleghi hanno scoperto che i topi affetti da tumore ovarico infettati da un ceppo di Toxoplasma che impediva alle cellule di replicarsi normalmente presentavano un aumento significativo del numero e dell'attività delle cellule T che combattono il cancro. Inoltre, quando le cellule T di questi topi venivano iniettate in altri topi affetti da cancro ma non infetti da Toxoplasma, anche la crescita tumorale di questi ultimi poteva essere significativamente inibita. Altri studi hanno dimostrato che il parassita è efficace anche contro i topi affetti da cancro al pancreas e melanoma.

In una nuova ricerca pubblicata nel 2021, Hany Elsheikha della Facoltà di Medicina Veterinaria dell'Università di Nottingham nel Regno Unito e i suoi colleghi in Cina hanno scoperto che l'infezione da un altro ceppo di Toxoplasma con capacità di replicazione indebolita può indurre le cellule T e le cellule natural killer ad affluire ai tumori e a uccidere le cellule tumorali. Questa terapia, associata alla terapia di inibizione dei checkpoint immunitari, è più efficace della sola inibizione dei checkpoint immunitari.

Inoltre, solo l'iniezione di Toxoplasma gondii vivo è efficace; l'uso di Toxoplasma gondii ucciso non ha alcun effetto sulla riduzione del tumore. I ricercatori hanno anche scoperto che quando i topi avevano due tumori, li trattavano con un inibitore del checkpoint immunitario, ma iniettavano il Toxoplasma solo in uno dei tumori; l'altro tumore si riduceva comunque.

Purtroppo, ha osservato Buzik, molti pazienti non vengono diagnosticati finché il cancro non ha metastatizzato, rendendo quasi impossibile curare o rimuovere completamente il tumore. Ma il nuovo studio dimostra che, mentre la terapia cura i tumori nella loro sede originale, può anche sopprimere i tumori metastatici.

Mezzi, non fini

Nonostante alcuni risultati promettenti, alcuni anni fa Filin ha abbandonato l'idea di utilizzare il Toxoplasma per sviluppare un vaccino in situ contro il cancro. Poiché per coltivare il Toxoplasma sono necessarie cellule vive, ma ciò di cui c'è bisogno dal punto di vista clinico è "qualcosa che possa essere preso direttamente dal congelatore o da uno scaffale e iniettato nel paziente, piuttosto che qualcosa che debba essere estratto dalle cellule vive coltivate ogni pochi giorni", ha affermato Filin, "quindi un vaccino contro il Toxoplasma non è pratico da un punto di vista clinico".

A parte gli ostacoli tecnici, tutti gli scienziati intervistati hanno espresso dubbi sul fatto che una terapia che prevede l'iniezione nei pazienti di pericolosi parassiti vivi possa mai essere utilizzata in ambito clinico.

Elshekar e i suoi colleghi non hanno mai avuto intenzione di promuovere trattamenti a base di Toxoplasma. L'obiettivo della loro ricerca è scoprire il motivo esatto per cui l'inibizione dei checkpoint immunitari viene rilasciata e i tumori si riducono significativamente dopo l'infezione da Toxoplasma gondii. Elshekar ritiene che il Toxoplasma sia un potente strumento per comprendere i meccanismi biologici di base.

"Rispetto a molti altri organismi modello, è relativamente facile modificare geneticamente il Toxoplasma", ha affermato Hunter. "Gli scienziati possono studiare quali percorsi immunitari sono fondamentali nella lotta al cancro eliminando determinati geni nel Toxoplasma." Il team di Hunter ha scoperto che durante l'infezione da Toxoplasma, l'interleuchina-27 (IL-27) può sopprimere la risposta immunitaria contro il parassita. Sulla base di questa ricerca è attualmente in corso uno studio clinico per bloccare l'IL-27 nei tumori solidi avanzati.

Pascale Guiton, microbiologa della California State University di East Bay, sostiene che i ricercatori possono basarsi sul lavoro di Elshekar studiando come stimolare la stessa risposta immunitaria in assenza di Toxoplasma. Un indizio, sostiene, è che i parassiti morti non riescono a suscitare questa risposta immunitaria, il che suggerisce che potrebbe essere una proteina secreta dal parassita, piuttosto che una presente sulla sua superficie, a innescare la risposta.

Buzik ha inoltre affermato che, dal punto di vista della biologia del cancro, lo studio dell'infezione da Toxoplasma è di grande importanza per lo sviluppo di una terapia di inibizione dei checkpoint immunitari. "Esistono numerose terapie a base di inibitori dei checkpoint approvate dalla Food and Drug Administration (FDA) degli Stati Uniti, ma i medici non sanno perché non funzionano per la maggior parte dei pazienti oncologici", ha affermato Buzik. "Se i ricercatori riuscissero a capire come l'infezione da Toxoplasma supera la soppressione immunitaria causata dai tumori, potrebbero trovare nuove idee per migliorare le terapie con inibitori dei checkpoint".

Fonte: Global Science (ID: huanqiukexue)

Di Annie Melchor

Compilato da: Zheng Yuhong

Recensione: clefable

Link di riferimento:

https://www.the-scientist.com/news-opinion/turning-toxoplasma-against-cancer-69575

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