Può una vitamina trasformare le cellule natural killer in una terapia contro il cancro? Gli scienziati pensano di sì.

16 settembre 2023 novità

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di Delthia Ricks, Medical Xpress

Sembra che i pazienti affetti da cancro abbiano beneficiato dalle cellule natural killer ottenute da donatori in un metodo sperimentale di trattamento del cancro che coinvolgeva una squadra aggressiva di combattenti del sistema immunitario dotati della capacità di inquadrare le cellule maligne e distruggerle.

Le cellule natural killer sono state trattate preventivamente con la nicotinamide, un composto ampiamente conosciuto come niacina o vitamina B3. È una sostanza con un'affinità particolare per le cellule natural killer, che ne potenzia la capacità di annientare i tumori. Una volta preparati in laboratorio, questi combattenti naturali sono pronti per essere scatenati contro obiettivi formidabili. La metodologia in continua evoluzione ha mostrato promettenti risultati in uno studio preliminare mirato a indurre la remissione di tumori del sangue difficili da trattare.

Prima della nuova ricerca, pubblicata su Science Translational Medicine, i tentativi di altre squadre di utilizzare le infusione di cellule natural killer come terapia per leucemie, linfomi e altre malignità del sangue non erano sempre efficaci. I medici si sono trovati di fronte a un problema: alcune persone semplicemente non rispondevano al trattamento sperimentale, che veniva offerto dopo il fallimento della terapia standard.

Ora, in un'interpretazione unica di questa forma emergente di trattamento del cancro, scienziati medici della Divisione di Ematologia, Oncologia e Trapianto dell'Università del Minnesota hanno ideato un modo per potenziare l'efficacia delle cellule natural killer, aumentando il loro ruolo terapeutico. L'approccio innovativo ha aumentato l'impatto delle cellule natural killer e ha portato alla remissione dei tumori recalcitranti.

"Il trasferimento adottivo di cellule natural killer allogeniche ha mostrato il potenziale di indurre remissioni in leucemie e linfomi recidivanti o refrattari", scrivono il dottor Frank Cichocki e i suoi colleghi nella rivista. "Sono necessarie strategie per migliorare l'efficacia clinica potenziando la sopravvivenza e la funzione delle cellule natural killer. Abbiamo dimostrato che le cellule natural killer coltivate ex vivo con interleuchina-15 (IL-15) e nicotinamide hanno mostrato un'induzione stabile di L-selectina, una molecola di adesione dei linfociti importante per l'omogeneità dei linfonodi".

La nicotinamide aiuta il corpo a trasformare il cibo in energia ed è chimicamente parte dei coenzimi NAD+ e NADH, che sono fondamentali nelle reazioni di ossidoriduzione in tutto il corpo. Tra queste attività c'è la produzione di adenosina trifosfato, ATP, che alimenta i processi cellulari e metabolici.

Nel 1937, i ricercatori hanno scoperto che la malattia sistemica nota come pellagra è causata da una carenza di niacina. Il disturbo è caratterizzato dalle tre D: demenza, diarrea e dermatite. Senza trattamento, che consiste semplicemente nell'assunzione di niacina, la pellagra può essere fatale.

La scelta del team di nicotinamide come potenziatore delle cellule natural killer mette in evidenza il comune composto idrosolubile e dimostra come possa aumentare l'attività antitumorale delle cellule natural killer. Queste cellule sono linfociti e fanno parte del sistema immunitario innato, la prima risposta del corpo a malattie invasive. Il compito delle cellule natural killer è aiutare a controllare il cancro e i microbi invasivi.

Intanto, gli scienziati che stanno sviluppando la terapia sperimentale hanno semplicemente potenziato queste cellule per aiutarle ad attaccare i tumori in modo più efficiente. Se i test successivi dimostreranno l'efficacia di questo metodo e gli scienziati di Minneapolis sono convinti di essere sulla strada giusta, emergerà un nuovo approccio innovativo per trattare i tumori del sangue.

"Abbiamo condotto uno studio clinico di fase 1 sui primi pazienti testando il trasferimento adottivo di cellule natural killer espanso ex vivo con IL-15 e nicotinamide combinata con anticorpi monoclonali in pazienti affetti da linfoma non Hodgkin e mieloma multiplo recidivante o refrattario", afferma Cichocki in Science Translational Medicine.

Nello studio preliminare di piccole dimensioni, Cichocki e i collaboratori hanno scoperto che la nicotinamide non solo potenzia l'attività delle cellule natural killer, ma aumenta la loro persistenza nel sangue e rafforza la capacità di questi linfociti di trovare e distruggere le cellule tumorali con facilità.

The combination of nicotinamide-enhanced natural killer cells and monoclonal antibody treatment was safe in 30 patients, including 20 with relapsed or difficult-to-treat non-Hodgkin lymphoma. Among 19 patients with non-Hodgkin lymphoma, 11 demonstrated a complete response and three had a partial response within 28 days of treatment. Nicotinamide appears to protect the natural killer cells from oxidative stress, while enhancing their ability to home in on lymph nodes, the team found.

'High frequencies of CD62L were associated with elevated transcription factor forkhead box O1, or FOXO1,' Cichocki noted, referring to the homing molecule, CD62L, which shepherds natural killer cells to the lymph nodes. As a transcription factor, FOXO1 is responsible regulating a broad number of genes involved in metabolism, cell cycle progression and programmed cell death.

In cancers, FOXO1 acts as a suppressor of malignant cells mainly because of its roles promoting programmed cell death—apoptosis—and inhibiting cell cycle progression, angiogenesis and metastasis.

'Nicotinamide promoted the stability of FOXO1 by preventing proteasomal degradation,' Cichocki lead author of the study added. 'Natural killer cells cultured with nicotinamide exhibited metabolic changes associated with elevated glucose flux and protection against oxidative stress.'

Natural killer cells treated with nicotinamide in the lab also demonstrated an increased ability to generate an inflammatory and toxic response against cancer cells. Cichocki and colleagues concluded that their findings suggest the new transfer strategy should be studied further in larger clinical trials.

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