13 Ottobre, 2016
Uno studio condotto da ricercatori dell’Istituto di Ricerca in Biomedicina (IRB, Università della Svizzera italiana), illustra come l’assunzione di un particolare amminoacido, la L-arginina, possa incrementare l’attività di un particolare tipo di cellule immunitarie, le cellule T. Quando i livelli di L-arginina aumentano, il metabolismo di queste cellule si riorganizza e le cellule sopravvivono più a lungo e sono più efficaci nel combattere i tumori. Lo studio, pubblicato sulla prestigiosa rivista scientifica Cell, apre quindi nuovi scenari per potenziare le terapie cellulari contro il cancro.
Nella grande serie di dati generati, i ricercatori hanno identificato il metabolismo dell’arginina come un potenziale obiettivo per modulare l’attività delle cellule T.
Le cellule T giocano un ruolo fondamentale nella difesa immunitaria contro virus, batteri e cellule cancerogene. Un obiettivo a lungo ricercato dagli immunologi è quello di aumentare l’attività e l’efficacia delle cellule T per modulare la risposta immunitaria. Per esplorare la possibilità che l’attività delle cellule T possa essere regolata da elementi della nostra dieta, i ricercatori hanno sistematicamente analizzato le fluttuazioni delle vie metaboliche nelle cellule T durante il processo di attivazione. Per svolgere queste analisi Roger Geiger, ricercatore nel gruppo di laboratorio diretto da Antonio Lanzavecchia all’IRB, ha iniziato una collaborazione con i gruppi di ricerca di Nicola Zamboni (ETH Zürich) e di Matthias Mann (Max Planck Institute, Münich), entrambi specializzati nelle tecnologie di spettrometria di massa per l’analisi di centinaia di metaboliti e migliaia di proteine cellulari. Grazie all’analisi ad alta risoluzione, il metabolismo dell’arginina è stato identificato come un potenziale punto d’intervento terapeutico (Figura 1). Questa possibilità è stata esaminata nel laboratorio diretto da Federica Sallusto all’IRB, portando successivamente alla scoperta che, quando somministrato per via orale, l’L-arginina conferisce alle cellule T una capacità di sopravvivenza maggiore e una migliore efficacia contro i tumori. Per comprendere il meccanismo molecolare, Roger Geiger ha poi collaborato con il gruppo diretto da Paola Picotti (ETH Zürich) che ha sviluppato un metodo per l’identificazione delle proteine che interagiscono con i metaboliti. Usando questo approccio i ricercatori hanno identificato tre proteine che reagiscono ad un incrementato livello di L-arginina e riprogrammano le cellule T, aumentandone la sopravvivenza e l’efficacia anti-tumorale.
L’inserto di una cellula T (in blu) mostra come l’influsso di L-arginina influenzi le vie metaboliche agendo su recettori nucleari che conferiscono alle cellule T una maggiore capacità di sopravvivenza. Quando queste cellule T mostrano un’aumentata capacità di penetrare nel tessuto e uccidere le celliule tumorali.
Per Roger Geiger, il primo autore dello studio, “È affascinate vedere come un singolo metabolita possa influenzare le proprietà delle cellule T in maniera così importante”.
Federica Sallusto, direttrice di laboratorio all’IRB e co-autrice dello studio, “Abbiamo la prova che le cellule T trattate con elevate concentrazioni di L-arginina possono essere piu efficaci nella lotta contro i tumori. Questa scoperta potrebbe aumentare l’efficacia delle terapie cellulari”.
Antonio Lanzavecchia, direttore dell’IRB, dal canto suo dichiara che “Questo studio dimostra come l’analisi globale di proteine e metaboliti nelle cellule immuni possono generare ipotesi che conducano a nuovi modi di incrementare la risposta immunitaria”.
Articolo:
Geiger et al. “L-Arginine Modulates T Cell Metabolism and Enhances Survival and Anti-tumor Activity”
Advance Online Publication (AOP) on http://www.cell.com/cell/newarticles
