Immunoterapia 101 Che cos'è e come funziona
Perché l'immunoterapia è così eccitante??
Se hai letto un giornale di recente, probabilmente hai visto titoli con messaggi drammatici come "la cura è vicina" quando descrivi l'immunoterapia. È qualcosa su cui essere entusiasti o è solo un po 'più di campagna pubblicitaria sui media?Mentre stiamo appena iniziando a conoscere questi trattamenti, e certamente non funzionano per tutti i tumori, il campo dell'immunoterapia è davvero qualcosa di cui essere entusiasti. In realtà, l'immunoterapia è stata nominata l'anticipazione clinica del cancro del 2016 dell'anno dall'American Society of Clinical Oncology. Per coloro che vivono con il cancro, questo campo, insieme ai progressi nei trattamenti come terapie mirate, sono motivi per provare un senso di speranza, non solo per il futuro, ma per oggi.
A differenza di molti progressi in oncologia che si basano su trattamenti precedenti, l'immunoterapia è per lo più un modo completamente nuovo di trattare il cancro (i modulatori immuni non specifici come l'interferone sono stati intorno a qualche decennio). Rispetto a molti altri trattamenti:
- Alcuni di questi trattamenti possono funzionare tra diversi tipi di cancro (in altre parole, un farmaco potrebbe funzionare per, per esempio, il melanoma e il cancro ai polmoni).
- Alcuni di questi trattamenti possono funzionare per i tumori più avanzati e più difficili da trattare (ad esempio, possono essere efficaci per tumori come il cancro del polmone in stadio avanzato o il cancro del pancreas).
- In alcuni casi, i risultati sono duraturi, ciò che gli oncologi definiscono una "risposta duratura". La maggior parte dei trattamenti antitumorali per tumori solidi, come la chemioterapia e i farmaci che mirano a specifici cambiamenti genetici nelle cellule tumorali, sono limitati; le cellule tumorali alla fine diventano resistenti al trattamento. Mentre nessuno osa ancora sussurrare la parola "cura", c'è speranza per una minoranza di persone con qualcunotipi di cancro comunque - questi farmaci possono offrire l'opportunità per il controllo a lungo termine del loro cancro.
Storia dell'immunoterapia
Il concetto di immunoterapia è in circolazione da molto tempo. Un secolo fa, un medico noto come WilliamColey ha notato che alcuni pazienti, quando sono stati infettati da un batterio, sembravano combattere i loro cancri. Un altro medico di nome Steven Rosenberg è accreditato di fare domande su un diverso fenomeno con il cancro. In rare occasioni, il cancro può andare via senza alcun trattamento. Questa remissione spontanea o regressione del cancro è stata documentata, sebbene si tratti di un evento molto raro. La teoria del dott. Rosenberg era che il sistema immunitario del suo paziente aveva attaccato e liberato il cancro.Teoria dietro l'immunoterapia
La teoria dietro l'immunoterapia è che il nostro sistema immunitario sa già come combattere il cancro. Proprio come i nostri corpi sono in grado di identificare, etichettare e innalzare una risposta immunitaria contro batteri e virus che invadono il nostro corpo, le cellule cancerogene possono anche essere etichettate come anormali ed eliminate dal sistema immunitario.Allora perché Don't I nostri sistemi immunitari combattono tutti i tumori?
L'apprendimento del meccanismo dei farmaci immunoterapici fa sorgere la domanda: "Se il nostro sistema immunitario sa come combattere il cancro, perché no? Come mai uno su due uomini e una donna su tre sono destinati a sviluppare il cancro nel corso del loro tutta la vita?"Prima di tutto, il nostro sistema immunitario funziona tremendamente bene nel processo di pulizia delle cellule danneggiate che potrebbero eventualmente trasformarsi in cellule tumorali. Abbiamo diversi geni incorporati nel nostro DNA, noti come geni oncosoppressori, che forniscono il modello per le proteine che riparano e liberano il corpo dalle cellule che sono state danneggiate. Forse una domanda migliore potrebbe essere: "perché non tutti sviluppiamo il cancro più frequentemente?"
Nessuno sa esattamente perché alcune cellule tumorali sfuggono al rilevamento e alla distruzione da parte del sistema immunitario. Parte del motivo, si pensa, è che le cellule tumorali possono essere più difficili da rilevare rispetto ai batteri o ai virus perché derivano da cellule considerate normali dal nostro sistema immunitario. Le cellule immunitarie sono progettate per categorizzare ciò che vedono come se stessi o non-sé, e dal momento che le cellule tumorali derivano da normali cellule nel nostro corpo, possono scivolare di solito. Il volume puro delle cellule cancerose può anche svolgere un ruolo, con il numero di cellule tumorali in un tumore sopraffare la capacità del minor numero di cellule immunitarie.
Ma la ragione è probabilmente più complicata del riconoscimento o dei numeri - o almeno, le cellule tumorali sono più complicate. Spesso le cellule tumorali eludono il sistema immunitario "fingendo" di sembrare cellule normali. Alcune cellule cancerose hanno escogitato dei modi per camuffarsi, per indossare una maschera, se vuoi. Nascondendosi in questo modo possono quindi sfuggire al rilevamento. Infatti, un tipo di farmaco immunoterapico agisce essenzialmente rimuovendo la maschera dalle cellule tumorali.
Come nota finale, è importante notare che il sistema immunitario ha un buon equilibrio tra controlli ed equilibri. Da un lato è importante combattere gli invasori stranieri. Dall'altro lato, non vogliamo combattere le cellule del nostro corpo, e infatti le malattie autoimmuni come l'artrite reumatoide sono legate a un "sistema immunitario iperattivo".
Limitazioni di immunoterapia
Mentre leggi, è importante riconoscere alcuni dei limiti dell'immunoterapia in questa fase di sviluppo. Un oncologo si è riferito in questo modo: l'immunoterapia è un trattamento contro il cancro, poiché il primo volo di Wright Brothers è stato per l'aviazione. Il campo dell'immunoterapia è nella sua infanzia.Sappiamo che questi trattamenti non funzionano per tutti, o anche per la maggior parte delle persone con la maggior parte dei tumori. Inoltre, non abbiamo una chiara indicazione di chi esattamente trarrà beneficio da questi farmaci. La ricerca di biomarcatori o altri modi per rispondere a questa domanda è un'area di ricerca attiva in questo momento.
Una breve rassegna del sistema immunitario e del cancro
Per capire un po 'come funzionano questi trattamenti individuali, può essere utile rivedere brevemente come funziona il sistema immunitario per combattere il cancro. Il nostro sistema immunitario è costituito da globuli bianchi e tessuti del sistema linfatico come i linfonodi. Mentre ci sono molti diversi tipi di cellule e percorsi molecolari che portano alla rimozione delle cellule tumorali, i "big gun" nel combattere il cancro sono le cellule T (linfociti T) e le cellule natural killer. Questa guida completa alla comprensione del sistema immunitario fornisce una discussione approfondita delle basi della risposta immunitaria.Come fa il sistema immunitario a combattere il cancro?
Al fine di combattere le cellule tumorali, ci sono molte funzioni che il nostro sistema immunitario deve svolgere. Simplisticamente, questi includono:- Sorveglianza: Il sistema immunitario deve prima trovare e identificare le cellule tumorali. Le nostre cellule immunitarie devono entrambi controllare tutte le cellule in mezzo a loro e essere in grado di riconoscere le cellule tumorali come non-sé. Un'analogia sarebbe un lavoratore forestale che cammina attraverso la foresta alla ricerca di alberi malati.
- Tagging: Una volta scoperto, il nostro sistema immunitario ha bisogno di contrassegnare o etichettare le cellule tumorali per la distruzione. Seguendo l'analogia, il lavoratore forestale avrebbe quindi bisogno di etichettare o etichettare gli alberi malati con una vernice spray arancione.
- segnalazione: Una volta che le cellule tumorali sono marcate, le nostre cellule immunitarie devono suonare un allarme, attirando le cellule immunitarie che combattono il cancro nella regione in cui si trovano. Continuando l'analogia, il lavoratore forestale dovrebbe tornare nel suo ufficio e telefonare, inviare un messaggio e inviare un servizio via e-mail per venire a rimuovere gli alberi malati.
- Lotta: Una volta riconosciute e marcate le cellule tumorali, e le cellule immunitarie hanno risposto all'allarme e sono migrate sul sito, le cellule T citotossiche e le cellule natural killer attaccano e rimuovono le cellule cancerose dal corpo. Infine, nell'analogia, gli operai degli alberi abbatterebbero e rimuoverebbero gli alberi malati.
Come nascono le cellule tumorali dal sistema immunitario?
Può anche essere utile sapere come le cellule tumorali riescano spesso a sfuggire al rilevamento o all'attacco del nostro sistema immunitario. Le cellule tumorali possono nascondersi tramite:- Ridurre l'espressione degli antigeni sulla superficie delle cellule. Questo sarebbe analogo agli alberi che rimuovono i segni della loro malattia dai loro rami o foglie.
- Esprimere sostanze sulla superficie della cellula che inattivano il sistema immunitario. Le cellule tumorali possono produrre molecole che deprimono la risposta immunitaria. In analogia, gli alberi farebbero qualcosa per cacciare gli operai forestali e il servizio degli alberi.
- Le cellule tumorali possono anche causare cellule vicine non cancerogene a secernere sostanze che riducono l'efficacia del sistema immunitario. Questo approccio viene definito come alterazione del microambiente, l'area che circonda le cellule tumorali. Allungando un po 'l'analogia, gli alberi malati si arruolerebbero nelle felci e nei lillà per aiutarli a tenere lontani gli operatori forestali.
Tipi e meccanismi di immunoterapia
Potresti aver sentito l'immunoterapia descritta come un trattamento che "amplifica" il sistema immunitario. Questi trattamenti sono in realtà molto più complessi del semplice dare un impulso al sistema immunitario. Diamo un'occhiata ad alcuni dei meccanismi con i quali funziona l'immunoterapia, così come le categorie di trattamenti utilizzati o studiati oggi.Meccanismi di immunoterapia
Alcuni meccanismi con cui i farmaci immunoterapici possono trattare il cancro includono:- Aiutare il sistema immunitario a riconoscere il cancro
- Attivare e amplificare le cellule immunitarie
- Interferire con la capacità di una cellula tumorale di nascondere (mascherare)
- Interferire con il microambiente delle cellule tumorali alterando i segnali delle cellule tumorali
- Utilizzare i principi del nostro sistema immunitario come modello per la progettazione di farmaci antitumorali
Tipi di immunoterapia
I metodi di immunoterapia attualmente approvati o in corso di valutazione in studi clinici includono:- Anticorpi monoclonali
- Inibitori di checkpoint
- Vaccini contro il cancro
- Terapie cellulari adottive come la terapia con cellule T CAR
- Virus oncolitici
- Le citochine
- Immunoterapia adiuvante
Anticorpi monoclonali(Anticorpi terapeutici)
Gli anticorpi monoclonali agiscono rendendo le cellule tumorali un bersaglio e sono state utilizzate per un certo periodo di tempo, specialmente per i tumori come alcuni tipi di linfoma.Quando il nostro sistema immunitario viene a contatto con batteri e virus, vengono inviati messaggi che provocano la formazione di anticorpi. Quindi, se lo stesso invasore si presenta di nuovo, il corpo è preparato. Le vaccinazioni come il vaccino antinfluenzale dimostrano al sistema immunitario un virus influenzale ucciso (il colpo) o un virus influenzale inattivato (spray nasale) in modo che possa produrre anticorpi e essere preparato se un virus dell'influenza aviaria entra nel tuo corpo.
Gli anticorpi terapeutici o monoclonali funzionano in modo simile ma invece questi sono anticorpi "artificiali" progettati per attaccare le cellule tumorali piuttosto che i microrganismi. Gli anticorpi si attaccano agli antigeni (marcatori proteici) sulla superficie delle cellule cancerose, come se una chiave si inserisse in una serratura. Una volta che le cellule tumorali sono così marcate o contrassegnate, altre cellule del sistema immunitario vengono allertate per distruggere la cellula. Puoi pensare agli anticorpi monoclonali simili alla vernice spray arancione che potresti vedere su un albero malato. L'etichetta è un segnale che una cella (o un albero) deve essere rimosso.
Un altro tipo di anticorpo monoclonale può invece legarsi ad un antigene su una cellula tumorale per bloccare un segnale di crescita dall'accesso. In questo caso, sarebbe come mettere una chiave in una serratura, in modo che un'altra chiave, un segnale di crescita, non possa connettersi. I farmaci Erbitux (cetuximab) e Vectibix (panitumumab) agiscono combinando e inibendo il recettore EFGR (un antigene) sulle cellule tumorali. Poiché il recettore EGFR è così "bloccato", il segnale di crescita non può collegarsi e dire alla cellula tumorale di dividersi e crescere.
Un anticorpo monoclonale ampiamente utilizzato è il farmaco per linfoma Rituxan (rituximab). Questi anticorpi si legano a un antigene chiamato CD20-un marcatore tumorale trovato sulla superficie dei linfociti B cancerosi in alcuni linfomi delle cellule B.
Gli anticorpi monoclonali sono attualmente approvati per diversi tipi di cancro. Esempi inclusi:
- Avastin (bevacizumab)
- Herceptin (trastuzumab)
- Rituxan (rituximab)
- Vectibix (panitumumab)
- Erbitux (cetuximab)
- Gazyva (obinutuzumab)
Anticorpi monoclonali coniugati
Gli anticorpi monoclonali sopra funzionano da soli, ma gli anticorpi possono anche essere collegati a un farmaco chemioterapico, a una sostanza tossica oa una particella radioattiva in un metodo di trattamento chiamato anticorpi monoclonali coniugati. La parola coniugata significa "attaccata". In questa situazione, un "carico utile" viene consegnato direttamente a una cellula tumorale. Facendo attaccare un anticorpo ad un antigene su una cellula cancerosa e consegnando il "veleno" (farmaco, tossina o particella radioattiva) direttamente alla fonte, ci può essere meno danno ai tessuti sani. Alcuni farmaci in questa categoria approvati dalla FDA includono:- Kadcyla (ado-trastuzumab): questo è un anticorpo monoclonale collegato a un farmaco chemioterapico per il trattamento del cancro al seno
- Adcetris (brentuximab vedotin): questo anticorpo è anche attaccato a un farmaco chemioterapico
- Zevalin (ibritumomab tiuxetan): questo anticorpo è attaccato a una particella radioattiva
- Ontak (denileuchinadifitox): questo farmaco combina un anticorpo monoclonale con una tossina proveniente dai batteri che causa la difterite
Inibitori di checkpoint immunitario
Gli inibitori del checkpoint immunitario funzionano togliendo i freni dal sistema immunitario.Come notato sopra, il sistema immunitario ha controlli e contrappesi in modo da non sovraperformare o sottoperformare. Al fine di evitare il sovraperformare e causare malattie autoimmuni, ci sono punti di controllo inibitori lungo il percorso immunitario che sono regolati, proprio come i freni sono usati per rallentare o fermare un'auto.
Come notato sopra, le cellule tumorali possono essere ingannevoli e ingannare il sistema immunitario. Un modo in cui lo fanno è attraverso le proteine del checkpoint. Le proteine del punto di controllo sono sostanze che vengono utilizzate per sopprimere o rallentare il sistema immunitario. Poiché le cellule tumorali derivano da cellule normali, hanno la capacità di produrre queste proteine ma le usano in modo anomalo per sfuggire al rilevamento da parte del sistema immunitario. PD-L1 e CTLA4 sono proteine del punto di controllo che sono espresse in numero maggiore sulla superficie di alcune cellule cancerose. In altre parole, alcune cellule tumorali trovano un modo per usare queste "proteine normali" in modo anormale; a differenza di un adolescente che potrebbe avere un piede di punta sull'acceleratore di un'auto, queste proteine mettono un piede di piombo sui freni del sistema immunitario.
I farmaci chiamati inibitori del checkpoint possono legarsi con queste proteine del checkpoint come il PD-L1, rilasciando essenzialmente i freni, così il sistema immunitario può tornare al lavoro e combattere le cellule cancerose.
Esempi di inibitori di checkpoint attualmente in uso includono:
- Opdivo (nivolumab)
- Keytruda (pembrolizumab)
- Yervoy (ipilimumab)
Terapia cellulare delle cellule T autotrapianto e trasferimento delle cellule
Le terapie di cellula T cellulare e cellula Adoptive sono metodi di immunoterapia che migliorano il nostro sistema immunitario. In modo semplicistico, trasformano le nostre cellule che combattono il cancro in combattenti migliori aumentando la loro capacità di combattimento o il loro numero.Trasferimento cellulare d'adozione
Come notato in precedenza, uno dei motivi per cui i nostri sistemi immunitari non combattono tumori di grandi dimensioni è che sono semplicemente sopraffatti e in inferiorità numerica. Per analogia, potresti pensare di avere 10 soldati in prima linea contro centomila avversari (cellule cancerose). Questi trattamenti sfruttano l'azione combattiva dei soldati ma aggiungono più soldati in prima linea.Con questi trattamenti, i medici rimuovono prima le cellule T dalla regione circostante il tumore. Una volta raccolte le cellule T, vengono coltivate in laboratorio (e attivate con citochine). Dopo che sono stati sufficientemente moltiplicati, vengono poi iniettati di nuovo nel tuo corpo. Questo trattamento ha effettivamente portato a una cura per alcune persone con melanoma.
Terapia con cellule T CAR
Continuando con l'analogia dell'automobile dall'alto, la terapia con le cellule T CAR può essere considerata come un sistema immunitario "sintonizzare". CAR sta per recettore antigene chimerico. Chimeric è un termine che significa "uniti". In questa terapia, un anticorpo viene unito insieme a (collegato a) un recettore delle cellule T.Come con il trasferimento cellulare adottivo, vengono innanzitutto raccolte le cellule T dalla regione del tumore. Le tue cellule T vengono quindi modificate per esprimere una proteina chiamata recettore dell'antigene chimerico o CAR. Questo recettore sulle tue cellule T permette loro di attaccarsi ai recettori sulla superficie delle cellule tumorali per distruggerli. In altre parole, assiste le cellule T nel riconoscere le cellule tumorali.
Non ci sono ancora terapie per le cellule T CAR che sono state approvate, ma sono state testate in studi clinici con risultati incoraggianti, specialmente contro la leucemia e il melanoma.
Vaccini per il trattamento del cancro
I vaccini contro il cancro sono vaccinazioni che funzionano essenzialmente facendo ripartire la risposta immunitaria al cancro. Potresti sentire parlare di vaccini che possono aiutare a prevenire il cancro, come l'epatite B e l'HPV, ma i vaccini per il trattamento del cancro sono usati con un obiettivo diverso: attaccare un cancro già presente.Quando sei immunizzato contro, per esempio, il tetano, il tuo sistema immunitario è esposto a una piccola quantità di tetano ucciso. Nel vedere questo, il tuo corpo lo riconosce come estraneo, lo introduce in una cellula B (linfocita B) che quindi produce anticorpi. Se sei di nuovo esposto al tetano, come se calpesti un chiodo arrugginito, il tuo sistema immunitario è pronto e pronto per l'attacco.
Esistono alcuni modi in cui questi vaccini vengono prodotti. I vaccini contro il cancro possono essere fatti usando le cellule tumorali o le sostanze prodotte dalle cellule tumorali.
Un esempio di un vaccino per il trattamento del cancro usato negli Stati Uniti è Provenge (sipuleucel-T) per il cancro alla prostata. I vaccini contro il cancro sono attualmente testati per diversi tipi di cancro e per prevenire la recidiva del cancro al seno.
Con il cancro del polmone, due vaccini separati, CIMAvax EGF e Vaxina (racotumomab-alum), sono stati studiati a Cuba per il carcinoma polmonare non a piccole cellule. Questi vaccini, che sono stati trovati per aumentare la sopravvivenza libera da progressione in alcune persone con carcinoma polmonare non a piccole cellule, stanno iniziando a essere studiati anche negli Stati Uniti. Questi vaccini agiscono inducendo il sistema immunitario a produrre anticorpi contro i recettori del fattore di crescita epidermico (EGFR). L'EGFR è una proteina sulla superficie delle cellule che è sovraespressa in alcune persone con cancro ai polmoni.
Virus oncolitici
L'uso dei virus oncolitici è stato chiamato analogamente "dinamite per le cellule tumorali". Quando pensiamo ai virus, di solito pensiamo a qualcosa di brutto. Virus come il comune raffreddore infettano le nostre cellule entrando nelle cellule, moltiplicando e facendo eventualmente scoppiare le cellule.I virus oncolitici sono usati per "infettare" le cellule tumorali. Questi trattamenti sembrano funzionare in alcuni modi. Entrano nella cellula cancerosa, si moltiplicano e fanno esplodere la cellula, ma rilasciano anche antigeni nel flusso sanguigno che attraggono più cellule immunitarie a venire e attaccare.
Non ci sono ancora terapie con virus oncolitici ancora approvati negli Stati Uniti, ma sono stati studiati in studi clinici per diversi tumori.
Citochine (modulatori del sistema immunitario)
I modulatori del sistema immunitario sono una forma di immunoterapia disponibile da molti anni. Questi trattamenti sono indicati come "immunoterapia non specifica". In altre parole, lavorano per aiutare il sistema immunitario a combattere qualsiasi invasore, incluso il cancro. Queste sostanze immunoregolatrici - citochine - comprendenti sia le interleuchine (IL) che gli interferoni (IFN) accentuano la capacità delle cellule immunitarie di combattere il cancro.Gli esempi includono IL-2 e IFN-alfa che sono usati per il cancro del rene e il melanoma tra altri tumori.
Immunoterapia adiuvante
BCG è una forma di immunoterapia adiuvante che è attualmente approvata per il trattamento del cancro. BCG sta per Bacillus Calmette-Guerin ed è un vaccino usato in alcune parti del mondo come protezione contro la tubercolosi. Può anche essere usato per trattare il cancro alla vescica. Il vaccino, invece di essere somministrato come immunizzazione, viene invece iniettato nella vescica. Nella vescica, il vaccino produce una risposta non specifica che aiuta a combattere il cancro.Effetti collaterali
Una delle speranze è stata, perché l'immunoterapia si rivolge specificamente al cancro, che questi trattamenti avranno meno effetti collaterali rispetto ai farmaci chemioterapici tradizionali. Come tutte le terapie antitumorali, tuttavia, i farmaci immunoterapici possono causare reazioni avverse, che variano a seconda della categoria di immunoterapia e dei particolari farmaci. Infatti, uno dei modi in cui questi effetti sono descritti è "qualsiasi cosa con un itis" - "itis" è il suffisso che significa infiammazione.Il futuro
Il campo dell'immunoterapia è eccitante, ma abbiamo molto da imparare. Per fortuna, sta migliorando anche il tempo che impiegano questi nuovi trattamenti per le persone affette da cancro, mentre in passato c'è stato un lungo periodo di tempo tra la scoperta di un farmaco e il tempo impiegato clinicamente. Con farmaci come questi, in cui le droghe sono sviluppate esaminando problemi specifici nel trattamento del cancro, i tempi di sviluppo sono spesso significativamente più brevi.Come tale, sta cambiando anche l'uso delle sperimentazioni cliniche. In passato, le prove di fase 1 - le prime prove in cui un nuovo farmaco è stato testato sull'uomo - erano considerate più di un "ultimo disperato" sforzo. Sono stati progettati più come un metodo per migliorare l'assistenza medica per chi in futuro piuttosto che per la persona che partecipa al processo. Ora queste stesse prove possono offrire ad alcune persone l'unica opportunità disponibile per vivere con la loro malattia. Prenditi un momento per saperne di più sugli studi clinici e su come le persone trovano gli studi clinici per il cancro.