Ho perso due settimane prima di riprendere questo discorso, perché c’erano un po’ di conti che non mi tornavano e faticavo a venirne a capo:Dora ha scritto:Siliciano e Shan propongono di rafforzare le reazioni CTL con un vaccino terapeutico, come ricorda Richard (ma quanto mi piace, 'sto ragazzo!!).Leon ha scritto:Passando, con un salto, alle botte fresche, non avrei dubbi sullo scegliere quella appena assestataci da Shan-Siliciano, che, come ho già scritto nel relativo thread, fa letteralmente a pezzi l'ipotesi della sola forzatura della trascrizione provirale come metodo di eradicazione. Al riguardo, nelle parole dell'autore dell'articolo mi sembra di cogliere qualche sfumatura rosea, come già a suo tempo in quelle di Dora; io personalmente, forse per tutto il nero che domina il quadro, non riesco proprio a vedercela.
Kitchen e Zack, nostre vecchie conoscenze che lavorano invece sulle staminali, hanno proprio due giorni fa pubblicato un lavoro su PLoS ONE in cui pare che siano riusciti - in vivo, su topi umanizzati - a sopprimere il virus grazie a CD8 "rinforzati", derivati da staminali modificate.
Una possibile risposta alternativa alla nuova botta data da Bob.
- • Un articolo di Kitchen e Zack - ricercatori della University of California, Los Angeles - del 2009, che costituisce l’antecedente di questa ricerca (Engineering Antigen-Specific T Cells from Genetically Modified Human Hematopoietic Stem Cells in Immunodeficient Mice) di cui abbiamo sicuramente parlato quando uscì, ma alla cui discussione – data la chiusura dell’archivio – non mi è stato possibile risalire.
• La grande eco mediatica sollevata dall’uscita di questo nuovo articolo (In Vivo Suppression of HIV by Antigen Specific T Cells Derived from Engineered Hematopoietic Stem Cells), che ha – come sempre – creato un gran polverone attorno a una ricerca che è ancora a livello di modello animale e che, per come mi pare di capire, viene semplicemente venduta molto, molto bene. Vedere, per esempio, il comunicato stampa della UCLA – UCLA-engineered stem cells seek out and kill HIV in living organisms - che fin dal titolo parla di staminali geneticamente modificate in modo da essere in grado di trovare e uccidere l’HIV in vivo, tacendo il fatto fondamentale che le staminali ematopoietiche di qualunque essere umano danno vita a dei linfociti T CD8+ che portano dei recettori HIV-specifici e che dovrebbero quindi essere in grado di sopprimere la replicazione del virus, sia nei topi umanizzati, sia direttamente negli uomini. Ma questo nelle persone con HIV non è sufficiente – come si sa da lungo tempo e come ancora una volta ci hanno ricordato Siliciano e Shan al CROI - proprio perché una delle caratteristiche nefaste dell’HIV è quella di danneggiare la funzionalità di questi CD8 specifici, rendendoli incapaci di distruggere le cellule infette. In sostanza, la generazione di reazioni citotossiche contro gli antigeni virali e le cellule infette è fondamentale per distruggere qualsiasi virus, ma nel caso dell’HIV si è dimostrato che è insufficiente perfino in pazienti in terapia soppressiva; e questo sia a causa del basso livello di antigeni dovuto alla soppressione del virus con la HAART, sia perché i CD8 funzionano male per colpa del virus.
Dal comunicato della UCLA sono poi derivati degli articoli sulla stampa generalista con toni sempre più enfatici, dal Daily Mail: Could a cure for AIDS be on the horizon? Genetically engineered human stem cells can hunt down and 'kill' HIV inside the body; alla Stampa: Staminali trasformate in cellule "killer" contro l'Hiv, solo per citarne due. Di questi toni ho ormai imparato a diffidare.
• Il ricordo – piuttosto molesto – di lavori fatti in anni ormai lontani in cui si era tentato di trasfondere direttamente nei pazienti dei CD8 citotossici, HIV-specifici, ottenendo ben miseri risultati. Si veda, per esempio, una ricerca della University of Washington uscita su Nature nel 1999: In vivo migration and function of transferred HIV-1-specific cytotoxic T cells. Si sapeva che nei pazienti con HIV le risposte citolitiche dei CD8 HIV-specifici sono inadeguate e si era pensato, per rafforzare queste risposte, di infonderne di nuovi nei pazienti. In effetti, i CD8 andavano nei siti dove l’HIV si replica, mostravano una qualche attività transitoria, ma poi si dimostravano disfunzionali esattamente come i CD8 già presenti.
Su analoga direttrice di studi - che è poi quella che aspira alla creazione di un vaccino terapeutico che espanda le risposte cellulari - si veda anche un trial clinico molto più recente: Safety and Effectiveness of Immunotherapy With Autologous HIV-Specific CD8 Cells in HIV Infected Adults, con connesso articolo su Blood nel 2011: HIV-specific CD8+ T cells from HIV+ individuals receiving HAART can be expanded ex vivo to augment systemic and mucosal immunity in vivo. Una strada ancora molto lunga da percorrere.
È ragionevole attendersi che le staminali modificate da Kitchen e Zack diano vita a dei CD8 che – negli uomini e non nei topi – funzionino davvero meglio?
• La disfunzionalità dei CD4 HIV-specifici. Si sa ormai da tempo che una risposta efficace dei CD8 dipende anche dal buon funzionamento dei CD4; ma questi sono il bersaglio principale dell’HIV e le loro risposte sono molto deboli nella maggior parte dei pazienti. Ecco perché l’approccio di Sangamo e di altri, consistente nella modifica genetica dei CD4 per renderli resistenti al virus, mi sembra non solo clinicamente più avanzato, ma anche più sensato dal punto di vista del razionale.
• Il fatto che – un po’ come nel ben più affascinante lavoro della Cannon – i topi PRIMA hanno ricevuto le staminali modificate e soltanto DOPO sono stati infettati. Una condizione che crea un evidente vantaggio, non replicabile nel caso degli esseri umani già malati. E che, anche se non viene specificamente ricordata fra i limiti del lavoro elencati a fine articolo da Kitchen e Zack (che pure, onestamente, ammettono che il loro modello murino è fantastico, ma ...), mi pare metta un'ipoteca assai pesante sul passaggio dal topo sano all'uomo malato.
Fatte tutte queste premesse, apro con una certa titubanza un nuovo thread specificamente dedicato alla ricerca di Kitchen e Zack, e per ora mi limito – molto brevemente, perché i loro articoli su PLoS ONE e su PLoS PATHOGENS sono open access, disponibili per chiunque abbia voglia di leggerseli – a raccontare su che cosa hanno lavorato. Se e quando passeranno a un trial clinico, magari integrando la modifica delle staminali con un intervento sul genere di quello di Sangamo sui CD4, varrà certamente la pena di approfondire il loro approccio.
In estrema sintesi, i ricercatori della UCLA hanno modificato geneticamente delle staminali ematopoietiche umane inserendo dei geni che codificano per un recettore dei linfociti T HIV-specifico (T-cell receptor – TCR), in grado di produrre dei CD8 funzionanti e le hanno impiantate in topi umanizzati. La ricerca del 2009 aveva mostrato che quei CD8 erano capaci di uccidere – ex vivo – delle cellule esprimenti antigeni dell’HIV; tuttavia, nel modello murino si erano osservate una scarsa ricostituzione periferica e una ancor peggiore funzionalità delle cellule immunitarie, e ciò aveva reso impossibile valutare in vivo gli effetti citotossici sulla replicazione dell’HIV di questi CD8 derivati da staminali ingegnerizzate.
Nel nuovo lavoro, Kitchen e Zack utilizzano un modello più complesso di topi umanizzati (mentre nel 2009 avevano usato un modello SCID-HU [Severe Combined Immuno-Deficient], ora usano un modello NSG-BLT [Non Obese Diabetic / Severe Combined Immuno-Deficient / common Gamma chain knockout – Bone marrow fetal Liver Thymus]), con topi che riescono a generare risposte immunitarie periferiche umane e quindi costituiscono un migliore modello per rappresentare la patogenesi dell’infezione da HIV.
Le staminali modificate in modo da portare dei TCR HIV-specifici sono riuscite a differenziarsi in linfociti T citotossici che hanno dimostrato di sopprimere la replicazione dell’HIV in vivo e hanno rallentato i danni causati dal virus ai tessuti dei topi umanizzati.
Due settimane dopo l’infezione, i livelli di cellule infette erano più bassi e c’era una minor deplezione di CD4 nei topi che avevano ricevuto le staminali modificate rispetto agli animali di controllo. Piccolo particolare: dopo 6 settimane, sia i topi con le staminali modificate, sia i controlli mostravano aumenti complessivi delle cellule esprimenti il virus, anche se è vero che i topi che avevano sviluppato CD8 “rinforzati” presentavano livelli di cellule produttivamente infette inferiori rispetto ai controlli.
Da questo Zack e Kitchen hanno concluso che la modificazione delle staminali con un singolo TCR HIV-specifico avrebbe prodotto dei linfociti T maturi capaci di sopprimere in vivo l’espressione cellulare dell’HIV e diminuire la deplezione dei CD4.
Anche la valutazione delle viremie plasmatiche mediante una nuova PCR quantitativa, a 2 e a 6 settimane dall’infezione, avrebbe dimostrato che le viremie dei topi con le staminali modificate erano più basse rispetto ai controlli. E questo, per gli autori dell’articolo, può far ipotizzare che si sia verificata una soppressione sistemica della replicazione virale.
Analogamente, gli animali che hanno ricevuto le staminali modificate hanno presentato livelli più bassi di HIV RNA sia nella milza, sia nel midollo, sia nel timo.
Nelle conclusioni, Zack e Kitchen sostengono che il loro lavoro fornisce una base e un modello che potrebbe consentire di studiare meglio le risposte antivirali dei linfociti T umani e quindi di sviluppare delle strategie terapeutiche contro l’infezione. Tuttavia, essi stessi sottolineano un evidente svantaggio legato al modello dei topi umanizzati, perché fin da ora si vede che la risposta immunitaria al virus è assai limitata. La ricostituzione immunitaria incompleta che si ottiene in questi modelli murini comporta che ci saranno delle differenze nelle risposte immunitarie, così come nella patogenesi dell’infezione, negli esseri umani.
C’è da aggiungere che i tassi di replicazione dell’HIV e le cariche virali nei topi non sono stati neppure paragonabili a quelli che l’infezione naturale può raggiungere negli esseri umani.
Nonostante queste evidenti limitazioni, l’ipotesi conclusiva dell’articolo (e il prossimo programma di lavoro) è che, mentre negli attuali modelli di topi umanizzati le risposte naturali antivirali dei linfociti T sono limitate, programmare geneticamente le staminali ematopoietiche in modo che producano linfociti T specifici contro l’HIV potrebbe far superare questa limitazione e produrre delle risposte delle cellule T che abbiano effetti antivirali significativi in vivo.
Aspettiamo la continuazione del lavoro …
