Lotta ai tumori e alle malattie immunomediate: il progetto ADVISE

Il ruolo del sistema immunitario contro i tumori

La pandemia da COVID-19 ha dimostrato, ove fosse ancora necessario, come la capacità di modulare le risposte immunitarie abbia un ruolo determinante in medicina. Il Sistema Immunitario si è evoluto per difenderci principalmente dalle infezioni, ma ha un ruolo fondamentale nel difenderci dai tumori e, ancora più in generale, contribuisce a mantenere l’omeostasi del nostro organismo.  In alcuni casi, il Sistema Immunitario funziona in maniera non appropriata e quando reagisce in maniera esagerata ad uno stimolo può causare malattie infiammatorie croniche, ad esempio quelle definite autoimmuni, oppure acute come vediamo in alcuni individui affetti da COVID-19 dove la reazione immunitaria provoca una intensa infiammazione tissutale (nello specifico del polmone) che può portare a morte. Come detto, il Sistema Immunitario ha un ruolo cruciale nel difenderci dai tumori, e negli ultimi anni abbiamo assistito all’esplosione di un nuovo approccio terapeutico che si basa sul potenziamento della risposta immune verso i tumori.

Dal mare un aiuto per la lotta ai tumori

Il progetto ADVISE (Antitumor Drugs and Vaccines from the Sea) si fonda sull’idea che sia possibile isolare, da organismi marini, composti in grado di modulare le risposte immunitarie agendo sulle cellule del Sistema Immunitario e/o di avere un effetto combinato agendo al contempo sulle cellule immunitarie e sul tumore.  Questo progetto è principalmente frutto di una lunga collaborazione tra il Prof. Angelo Fontana, attuale Direttore dell’Istituto di Chimica Biomelocolare del CNR di Pozzuoli (Napoli), la Dr.ssa Claudia Angelini, Primo Ricercatore dell’Istituto di Calcolo “Mauro Picone” del CNR di Napoli, e il sottoscritto, attuale Direttore della Immunologia Clinica presso l’Università di Genova e al Policlinico San Martino.  Il progetto è stato finanziato da fondi Europei, dallo Stato e dalla Regione Campania e ha come obiettivo la scoperta e la caratterizzazione di piccole molecole, in origine isolate da organismi marini, e quindi sintetizzate in laboratorio, in grado di stimolare, modulare e controllare le risposte delle cellule immunitarie indirizzandole a rispondere verso il tumore, a rispondere in maniera ottimale ad una immunizzazione vaccinale, a controllarne la risposta esagerata.

Biologia marina, data mining, machine learning e medicina: un’alleanza interdisciplinare per agire sul sistema immunitario

Il processo di scoperta, analisi e caratterizzazione di questi composti, prevede l’utilizzo di modelli in vitro ed in vivo, utilizzando approcci che sono stati messi a punto appositamente durante le prime fasi del progetto. Grazie a questo progetto, è stato possibile portare in fase avanzata di sviluppo un composto con capacità di adiuvante in grado di stimolare una risposta immunitaria specifica in un modello animale di melanoma e di orchestrare l’attivazione della risposta agendo sulle cellule dendritiche, quelle cellule del sistema immunitario in grado di dirigere l’inizio delle risposte immunitarie.  Nel contempo sono state identificate e parzialmente caratterizzate diverse centinaia di altre sostanze, isolate con lo stesso tipo di approccio.

Una parte importante del progetto prevede l’applicazione di tecniche omiche per lo studio dei meccanismi molecolari della risposta, utilizzando approcci di proteomica, citometria di massa, spettrometria, “gene array”, “single cell”.  L’insieme di questi dati permetterà di avere a disposizione una quantità di dati che saranno utili, grazie ad approcci di “data mining and integration” per arrivare alla definizione di nuovi bersagli molecolari per terapie in grado di agire sul Sistema Immunitario e da utilizzare per combattere diversi tipi di tumore, malattie autoimmuni quali Artrite Reumatoide, Lupus, Malattie Infiammatorie dell’Intestino quali il Crohn o la Rettocolite Ulcerosa, la Sclerosi Multipla, l’Aterosclerosi e così via. Uno degli obiettivi è la generazione di algoritmi o mediante approcci di “machine learning” potenzialmente in grado di migliorare la gestione di terapie personalizzate basate non sulla “categorizzazione” della malattia ma sul singolo paziente, arrivando ad una Medicina di Precisione di cui oggi si sente grande bisogno.

_{Raffaele De Palma è docente di Medicina interna presso il DIMI e Direttore della Immunologia Clinica presso Università di Genova e Policlinico San Martino}

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