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I ricercatori del Massachusetts Institute of Technology hanno individuato una strategia basata sull'mRNA per compensare il declino del timo, potenziando la risposta dei linfociti T e l'efficacia dei vaccini
L’efficienza del sistema immunitario subisce un progressivo deterioramento dovuto all'avanzare dell'età. Le popolazioni di linfociti T si riducono e perdono la capacità di reagire tempestivamente ai patogeni, rendendo l'organismo più vulnerabile a infezioni e malattie. Una nuova ricerca condotta dal MIT, pubblicata sulla rivista Nature, suggerisce tuttavia una via innovativa per invertire questo processo: utilizzare il fegato come "fabbrica temporanea" per produrre i segnali biochimici tipici del timo.
Il problema: l'involuzione del Timo
Il timo, un piccolo organo situato davanti al cuore, è il sito primario di maturazione dei linfociti T. Qui le cellule immature vengono "addestrate" a riconoscere i patogeni e ricevono segnali di sopravvivenza essenziali. Tuttavia, già all'inizio dell'età adulta, il timo inizia a rimpicciolirsi, un processo noto come involuzione timica. Intorno ai 75 anni, l'organo risulta essenzialmente non funzionale, causando un crollo nella produzione di nuove difese immunitarie.
"Man mano che invecchiamo, il sistema immunitario inizia a declinare. Volevamo riflettere su come mantenere questo tipo di protezione immunitaria per un periodo di tempo più lungo", spiega Mirco Friedrich, ex postdoc del MIT e autore principale dello studio.
La soluzione: il fegato come "Fabbrica Sintetica"
Invece di tentare la rigenerazione del tessuto timico, il team guidato da Feng Zhang ha adottato un approccio di biologia sintetica. L'idea è quella di programmare temporaneamente le cellule del fegato (epatociti) affinché secernano tre fattori chiave per la maturazione dei linfociti T: DLL1, FLT-3 e IL-7.
La scelta è ricaduta sul fegato per la sua elevata capacità di sintesi proteica e per la facilità con cui può essere raggiunto tramite l'mRNA veicolato da nanoparticelle lipidiche. Inoltre, poiché tutto il sangue circolante passa attraverso il fegato, i linfociti T possono entrare in contatto diretto con i segnali di ringiovanimento prodotti localmente.
"Il nostro è un approccio più sintetico", afferma Zhang. "Stiamo ingegnerizzando l'organismo affinché imiti la secrezione dei fattori timici".
Risultati sperimentali: vaccini e immunoterapia
I test condotti su modelli murini di 18 mesi (equivalenti a circa 50 anni umani) hanno mostrato risultati significativi. Dopo quattro settimane di trattamento con iniezioni multiple di mRNA, le popolazioni di linfociti T sono aumentate sia in termini numerici che funzionali.
Lo studio ha evidenziato due benefici principali:
Risposta ai vaccini: nei topi trattati, la popolazione di linfociti T citotossici specifici per un antigene vaccinale è raddoppiata rispetto ai controlli.
Lotta ai tumori: in combinazione con i farmaci inibitori dei checkpoint (come quelli che bersagliano la proteina PD-L1), il trattamento a mRNA ha drasticamente migliorato i tassi di sopravvivenza e la longevità degli animali affetti da tumore.
"Se riusciamo a ripristinare qualcosa di essenziale come il sistema immunitario, speriamo di poter aiutare le persone a rimanere libere da malattie per un periodo più lungo della loro vita", conclude Feng Zhang. La ricerca ora punta a identificare ulteriori fattori di segnalazione e a valutare l'impatto del trattamento su altre cellule immunitarie, come i linfociti B.
Crediti immagine di cover: NIAID
