Un modo in cui le cellule tumorali si nascondono dal sistema immunitario del corpo è formando una sottile barriera superficiale chiamata glicocalice. Nel nuovo studio, i ricercatori hanno esaminato le proprietà materiali di questa barriera con una risoluzione senza precedenti, scoprendo informazioni che potrebbero aiutare a migliorare le attuali immunoterapie contro il cancro cellulare.
Le cellule tumorali spesso formano un glicocalice con alti livelli di mucine sulla superficie cellulare, che si ritiene aiutino a proteggere le cellule tumorali dall’attacco delle cellule immunitarie. Tuttavia, la comprensione fisica di questa barriera rimane limitata, soprattutto per quanto riguarda l’immunoterapia del cancro cellulare, che prevede la rimozione delle cellule immunitarie da un paziente, la modifica delle stesse per individuare e distruggere il cancro e quindi la loro reimmissione nel paziente.
"Abbiamo scoperto che i cambiamenti nello spessore della barriera fino a 10 nanometri influenzano l'attività antitumorale delle nostre cellule immunitarie o delle cellule ingegnerizzate per l'immunoterapia", ha affermato Sangwu Park, uno studente laureato nel laboratorio Matthew Paszek della Cornell University presso ISAB, New York. “Abbiamo utilizzato queste informazioni per progettare cellule immunitarie in grado di passare attraverso il glicocalice e speriamo che questo approccio possa essere utilizzato per migliorare la moderna immunoterapia cellulare”. Biologia.
“Il nostro laboratorio ha messo a punto una potente strategia chiamata microscopia ad interferenza dell’angolo di scansione (SAIM) per misurare il glicocalice nanometrico delle cellule tumorali”, ha affermato Park. “Questa tecnica di imaging ci ha permesso di comprendere la relazione strutturale delle mucine associate al cancro con le proprietà biofisiche del glicocalice”.
I ricercatori hanno creato un modello cellulare per controllare con precisione l’espressione delle mucine della superficie cellulare per imitare il glicocalice delle cellule tumorali. Hanno poi combinato SAIM con un approccio genetico per studiare come la densità superficiale, la glicosilazione e la reticolazione delle mucine associate al cancro influiscono sullo spessore della barriera su scala nanometrica. Hanno anche analizzato come lo spessore del glicocalice influisce sulla resistenza delle cellule all’attacco delle cellule immunitarie.
Lo studio dimostra che lo spessore del glicocalice delle cellule tumorali è uno dei parametri principali che determinano l’evasione delle cellule immunitarie e che le cellule immunitarie ingegnerizzate funzionano meglio se il glicocalice è più sottile.
Sulla base di queste conoscenze, i ricercatori hanno progettato cellule immunitarie con enzimi speciali sulla loro superficie che consentono loro di attaccarsi e interagire con il glicocalice. Esperimenti a livello cellulare hanno dimostrato che queste cellule immunitarie sono in grado di superare l’armatura del glicocalice delle cellule tumorali.
I ricercatori intendono quindi determinare se questi risultati possono essere replicati in laboratorio ed eventualmente negli studi clinici.
Sangwoo Park presenterà questo studio (sintesi) durante la sessione "Regulatory Glycosylation sotto i riflettori" domenica 26 marzo, 14-15 PT, Seattle Convention Center, stanza 608. Contatta il team dei media per ulteriori informazioni o per un passaggio gratuito al conferenza.
Nancy D. Lamontagne è scrittrice scientifica ed editrice presso Creative Science Writing a Chapel Hill, Carolina del Nord.
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Orario di pubblicazione: 22 maggio 2023