Tetrahydrobiopterin, or BH4, is needed to produce the “happiness hormone” serotonin or dopamine. Also, it critically controls the growth of T-cells by regulating iron and mitochondrial metabolism. (c)IMP/IMBA Graphics.
Gli scienziati dell’IMBA – Institute of Molecular Biotechnology dell’Austria Academy of Sciences – insieme a quelli del Boston Children’s Hospital di Harvard, hanno scoperto un nuovo mezzo per combattere malattie autoimmuni e cancro.
Un team di ricerca internazionale guidato da Josef Penninger all’IMBA di Vienna e da Clifford Woolf del Boston Children’s Hospital, Università di Harvard, hanno pubblicato un articolo con alcune intuizioni assolutamente nuove sulla biologia e l’attivazione dei linfociti T del sistema immunitario.
Gli autori hanno anche dimostrato che questo nuovo percorso di attivazione dei linfociti T è modulabile sia per bloccare diverse malattie autoimmuni che per migliorare l’immunità nei confronti del cancro.
I ricercatori hanno sorprendentemente scoperto che un tipo specifico di cellule immunitarie del nostro corpo, i linfociti T hanno bisogno della tetraidrobiopterina o BH4, una molecola nota da tempo per l’importante ruolo nel sistema nervoso.
Nel cervello, questa molecola (BH4) è indispensabile per la produzione di serotonina e di dopamina, noti anche come ormoni della felicità.
I linfociti T sono i soldati del nostro sistema immunitario che pattugliano il corpo alla ricerca di cellule infettate da patogeni o cellule aberranti potenzialmente cancerogene.
Quando le trovano i linfociti T si attivano, proliferano ed si preparano a combattere il pericolo.
Ma una volta attivati i linfociti T possono dirigersi contro le cellule del corpo portando a reazioni allergiche e malattie autoimmuni come colite, asma, sclerosi multipla, artrite o alcune malattie della pelle.
Negli ultimi anni è migliorata la conoscenza dei meccanismi più importanti che sono alla base dell’attivazione dei linfociti T, consentendo così lo sviluppo di terapie innovative.
Il team di ricerca internazionale ora riporta sulla rivista Nature che BH4 controlla la crescita dei linfociti T regolando il metabolismo del ferro e dei mitocondri.
Questo ora spiega anche le scoperte precedenti secondo le quali le persone con carenza di ferro o anemia spesso soffrono di problemi immunitari.
“Una caratteristica affascinante della nostra scoperta è che un sistema noto da decenni nella neurobiologia può svolgere un ruolo così importante nella biologia dei linfociti T”, afferma Josef Penninger, direttore fondatore dell’IMBA.
Questa scoperta collega due sistemi completamente indipendenti del nostro corpo ed è diversa dai precedenti punti di controllo immunitario.
Per me, come immunologo che è stato coinvolto nella definizione di alcuni dei percorsi di segnalazione chiave nei linfociti T, come CTLA4, è stato davvero sorprendente trovare un nuovo attore così critico nella biologia dei linfociti T, e poiché ne regola non l’attivazione precoce, ma la crescita, le possibilità per applicazioni mediche sono molteplici: dal controllo delle malattie autoimmuni, dell’asma e delle allergie alla possibilità di avere un nuovo modo di innescare l’immunità anticancro!
“Le patologie autoimmuni e le allergie sono tra le malattie più comuni in tutto il mondo ed hanno urgente bisogno diterapie.
In questo contesto, questa scoperta può essere molto utile.
Shane Cronin, postdottorato presso l’IMBA e Harvard, nonché primo autore dell’attuale pubblicazione su Nature, spiega che inibendo BH4 possiamo controllare i linfociti T in modo che non distruggano i tessuti sani o causino infiammazioni croniche“.
Insieme a Clifford Woolf della Harvard Medical School e Kai Johnsson, del Max Planck Institute for Medical Research, Heidelberg, i ricercatori hanno sviluppato un nuovo farmaco chiamato QM385 che inibisce la produzione di BH4.
Utilizzando più modelli, il trattamento dei topi con inibenti della BH4 mitiga i linfociti T auto-aggressivi eliminando l’infiammazione allergica e l’autoimmunità intestinale e cerebrale mediate dai linfociti T.
“Sono molto ottimista sulla possibilità di introdurre una nuova strategia di trattamento altamente efficace per le malattie allergiche e autoimmuni multiple”, afferma Clifford Woolf.
“La bellezza di questo approccio approccio è che invece di prendere di mira una singola citochina o classe di linfociti T, fermiamo la proliferazione in tutte le malattie con essi correlate e questo potrebbe valere per diverse condizioni cliniche.
BH4 è anche un candidato importante per le future immunoterapie del cancro, poiché i linfociti T attivi rilevano e combattono le cellule tumorali.
Analizzando i topi, i ricercatori hanno scoperto che livelli più elevati di BH4 attivano la proliferazione dei linfociti T, portando ad una riduzione dei tumori.
È interessante notare che i ricercatori ora hanno scoperto che la chinurenina, una molecola in grado di spegnere il sistema immunitario nei tumori, crea un blocco della crescita dei linfociti T, che può però essere superata dalla BH4, consentendo ai linfociti T di sfuggire all’immunosoppressione locale nell’ambiente tumorale.
“Abbiamo già studiato la BH4 nella percezione del dolore. Questo è un ottimo esempio di come diversi campi di ricerca, lavorando insieme, possono fare nuove scoperte”, afferma Clifford Woolf di Harvard.
“Nel nostro caso, una molecola riconosciuta come essenziale per molte funzioni in neurobiologia, è ora identificata come la chiave per terapie completamente nuove: quando la disattiviamo blocchiamo la proliferazione dei linfociti T nelle malattie autoimmuni o nell’asma.
Quando l’attiviamo, possiamo stimolare la crescita dei linfociti T per attaccare le cellule tumorali, anche in condizioni avverse, e quindi abbiamo scoperto un nuovo modo per indurre un’immunità anti-cancro che dovrebbe espandere notevolmente l’efficacia degli inibitori dei check point immunitari (ICPI) attualmente in uso”.
Poiché i ricercatori hanno sviluppato un inibitore potente e disponibile per via orale, questa nuova ipotesi potrà essere presto testata nei pazienti umani.
Per saperne di più
The metabolite BH4 controls T cell proliferation in autoimmunity and cancer
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Publisher Correction: The metabolite BH4 controls T cell proliferation in autoimmunity and cancer
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IMBA – Institute of Molecular Biotechnology
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Harvard Medical School
Boston Children’s Hospital
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Marco Dal negro
Antonio Turetta
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