I tumori “freddi” del colon-retto non sono semplicemente capaci di nascondersi al sistema immunitario. Sono in grado di mettere in atto vere e proprie strategie molecolari per bloccare attivamente la risposta dei linfociti T, anche quando questi riescono a riconoscere le cellule tumorali. È il risultato principale di uno studio condotto da ricercatori di IFOM, l’Istituto Fondazione AIRC di Oncologia Molecolare di AIRC, e dell’Università di Torino, in collaborazione con medici e scienziati dell’IRCCS Istituto Clinico Humanitas. La ricerca, pubblicata sulla rivista Cancer Discovery e sostenuta da Fondazione AIRC per la ricerca sul cancro e dall’European Research Council, cambia in modo significativo la comprensione dei meccanismi che rendono una larga parte dei tumori del colon-retto resistente all’immunoterapia. Il punto centrale riguarda i tumori classificati come stabili per i microsatelliti, MSS, che rappresentano la grande maggioranza delle forme metastatiche. Queste neoplasie erano finora considerate soprattutto geneticamente poco visibili al sistema immunitario. I nuovi risultati mostrano invece che non si limitano a essere “silenziose”: producono attivamente molecole capaci di ostacolare il contatto tra le cellule immunitarie e quelle tumorali e modificano la propria superficie cellulare attraverso un processo chiamato glicosilazione.
Oltre 48mila nuove diagnosi di tumore del colon-retto in Italia
La rilevanza della scoperta emerge anche dai numeri della malattia. Solo nel 2024, in Italia, sono state stimate oltre 48.000 nuove diagnosi di tumore del colon-retto. Negli ultimi anni l’immunoterapia ha migliorato fortemente la prognosi di alcuni pazienti con tumori sensibili a questi trattamenti, ma il beneficio riguarda soltanto una quota limitata dei casi metastatici. Circa il 5% dei tumori metastatici del colon-retto appartiene infatti alla categoria dei tumori cosiddetti “caldi”, caratterizzati da instabilità dei microsatelliti, MSI. L’instabilità dei microsatelliti determina l’accumulo di numerose mutazioni. Questo rende le cellule tumorali maggiormente riconoscibili dal sistema immunitario e consente alle difese dell’organismo di individuare con maggiore facilità il tumore. Il restante 95% circa è invece costituito da tumori “freddi” a microsatelliti stabili, MSS, geneticamente più “silenziosi” e largamente resistenti all’immunoterapia. Fino a oggi la spiegazione principale della resistenza si concentrava proprio sulla minore visibilità immunologica di queste neoplasie. Lo studio mostra tuttavia che questa interpretazione, da sola, non è sufficiente a spiegare tutti i casi osservati nella pratica clinica.
Bardelli: “questi tumori non si limitano a nascondersi”
A spiegare il cambio di prospettiva è Alberto Bardelli, direttore scientifico di IFOM, professore ordinario presso il Dipartimento di Oncologia dell’Università di Torino e autore corrispondente dell’articolo. “Per anni abbiamo immaginato i tumori «freddi» come bersagli semplicemente poco visibili”, spiega Alberto Bardelli, direttore scientifico di IFOM e professore ordinario presso il Dipartimento di Oncologia dell’Università di Torino e autore corrispondente dell’articolo. “I risultati ci inducono a rivedere l’idea: questi tumori non si limitano a nascondersi, ma attivano meccanismi molecolari precisi, in grado bloccare i linfociti T anche quando questi ultimi riescono a identificarli. È una distinzione che cambia il modo in cui dobbiamo progettare le strategie terapeutiche”. La differenza è sostanziale. Se il problema fosse soltanto quello di rendere il tumore più riconoscibile, le strategie terapeutiche potrebbero concentrarsi esclusivamente sull’aumento della sua visibilità immunologica. I risultati dimostrano invece che, anche quando il linfocita T riesce a individuare correttamente la cellula tumorale, il tumore può comunque disattivarne la risposta.
Gli organoidi tumorali hanno permesso di confrontare tumori “caldi” e “freddi”
Per verificare questa ipotesi, i ricercatori hanno sviluppato una piattaforma sperimentale basata su organoidi tumorali derivati da campioni di pazienti. Gli organoidi sono colture cellulari tridimensionali capaci di riprodurre alcune delle principali caratteristiche biologiche del tumore originale con una fedeltà superiore rispetto alle tecniche cellulari tradizionali. Grazie a questo sistema sperimentale, i ricercatori hanno potuto confrontare direttamente tumori “caldi” e tumori “freddi” ponendoli nelle stesse condizioni di riconoscimento da parte del sistema immunitario. In questo modo è stata eliminata una delle principali variabili che potevano influenzare il risultato: la diversa disponibilità di antigeni tumorali. L’esperimento ha permesso quindi di verificare se, una volta garantita una capacità di riconoscimento immunitario equivalente, i tumori MSS continuassero comunque a mostrare una maggiore resistenza. La risposta è stata positiva.
I tumori MSS resistono anche quando il sistema immunitario li riconosce
Chiara Cattaneo, autrice corrispondente e co-prima autrice dell’articolo, ha svolto gli esperimenti all’IFOM durante il post-dottorato nel laboratorio del professor Bardelli ed è oggi Group Leader del Laboratorio di Precision Immuno-Oncology dell’IRCCS Istituto Clinico Humanitas. “Anche quando il riconoscimento dell’antigene è perfettamente sovrapponibile nei due sistemi sperimentali in cui abbiamo riprodotto i tumori “caldi” e “freddi”, i tumori con MSS mantengono una capacità di resistenza alla risposta delle cellule T”. Il risultato dimostra quindi che la diversa efficacia della risposta immunitaria non dipende soltanto dalla maggiore o minore capacità delle cellule immunitarie di individuare il bersaglio. A chiarire ulteriormente questo punto è Sharon Scardellato, co-prima autrice e post-dottoranda nel laboratorio del professor Bardelli all’IFOM. “Questo – prosegue Sharon Scardellato, co-prima autrice e post-dottoranda nel laboratorio del Professor Bardelli all’IFOM – non dipende da una differenza nella presentazione degli antigeni, ma da meccanismi intrinseci del tumore che agiscono sul microambiente immunitario”.
Il ruolo del secretoma nel blocco dei linfociti T
I ricercatori hanno quindi cercato di individuare l’origine di questa capacità di resistenza e l’hanno identificata nel cosiddetto secretoma tumorale. Il secretoma comprende l’insieme delle molecole rilasciate dal tumore nell’ambiente circostante. Secondo lo studio, i tumori “freddi” sono in grado di liberare specifici fattori capaci di interferire direttamente con il funzionamento delle cellule immunitarie. In particolare, queste molecole ostacolano la formazione della cosiddetta sinapsi immunologica, cioè il contatto funzionale che deve stabilirsi tra un linfocita T e una cellula tumorale affinché la risposta immunitaria possa essere efficace. Il linfocita può quindi arrivare a riconoscere il tumore, ma la comunicazione necessaria per trasformare quel riconoscimento in un attacco efficace viene compromessa. È proprio questo uno degli elementi più importanti emersi dalla ricerca: la cellula tumorale non agisce soltanto rendendosi difficile da individuare, ma interferisce anche con il funzionamento delle difese immunitarie dopo essere stata riconosciuta.
La glicosilazione modifica la superficie delle cellule tumorali
Il secondo meccanismo individuato riguarda la glicosilazione, un processo biologico attraverso il quale vengono aggiunte catene di zuccheri alle proteine. I tumori “freddi” del colon-retto utilizzano questo processo per riprogrammare la superficie delle cellule, modificando le caratteristiche dell’ambiente con cui entrano in contatto i linfociti T. La ricerca ha dimostrato che queste alterazioni della glicosilazione hanno un ruolo direttamente funzionale nel blocco della risposta immunitaria. La conferma è arrivata quando gli studiosi hanno inibito farmacologicamente questo processo. Bloccando la glicosilazione, la risposta immune è stata completamente ripristinata. Il risultato identifica quindi un possibile bersaglio molecolare concreto su cui intervenire per cercare di superare la resistenza dei tumori MSS all’immunoterapia.
Immunoterapia e tumori “freddi”, cambia il paradigma
I risultati dello studio modificano la comprensione della resistenza all’immunoterapia nel tumore del colon-retto e potrebbero avere implicazioni anche per altre forme tumorali caratterizzate da una scarsa risposta alle terapie immunologiche. La presenza di antigeni riconoscibili dal sistema immunitario rimane una condizione necessaria perché le difese possano attaccare una cellula tumorale, ma lo studio dimostra che non è una condizione sufficiente. Anche una volta identificato, infatti, il tumore può attivare meccanismi di soppressione immunitaria capaci di neutralizzare l’azione dei linfociti T. “I risultati di questo studio segnano un cambio di paradigma – continua Chiara Cattaneo -. Ci siamo sempre concentrati sul rendere il tumore visibile, immaginandolo come un bersaglio statico: una volta scoperto dal sistema immunitario, doveva venire attaccato. Ma il tumore non è inerme: ha strumenti propri che può attivare in modo da neutralizzare i linfociti T anche quando viene riconosciuto. La nostra piattaforma ha smascherato questi strumenti. Ora che li conosciamo, possiamo colpirli”.
Una possibile nuova strategia contro i tumori resistenti
Lo studio non chiarisce soltanto un aspetto fondamentale della biologia del tumore del colon-retto, ma apre anche nuove prospettive per lo sviluppo di strategie terapeutiche. La piattaforma basata sugli organoidi potrà infatti essere utilizzata per analizzare meccanismi simili anche in altri tumori che oggi risultano refrattari all’immunoterapia. La prospettiva indicata dai ricercatori è quella di non concentrarsi più esclusivamente sulla capacità di rendere il tumore maggiormente visibile al sistema immunitario, ma di intervenire contemporaneamente sui sistemi che le cellule tumorali utilizzano per disattivare le difese dell’organismo. Questo potrebbe significare combinare terapie capaci di aumentare il riconoscimento delle cellule tumorali con farmaci diretti contro i meccanismi di immunosoppressione.
La glicosilazione diventa un bersaglio molecolare concreto
Tra gli elementi più promettenti emerge proprio la glicosilazione, che lo studio individua come uno dei processi attraverso i quali i tumori MSS modificano la propria superficie e interferiscono con l’azione delle cellule T. Il fatto che l’inibizione farmacologica della glicosilazione abbia consentito di ripristinare completamente la risposta immunitaria nel modello sperimentale rende questo meccanismo particolarmente interessante per le prossime fasi della ricerca. Saranno tuttavia necessari ulteriori studi per confermare i risultati in sistemi biologici più complessi e per identificare con precisione le molecole prodotte dal tumore responsabili della modifica del microambiente immunitario.
“Per rendere efficace l’immunoterapia contro i tumori «freddi» del colon-retto dovremo agire su due fronti: aumentare la visibilità del tumore e inattivare i meccanismi con cui neutralizza i linfociti T”, conclude Bardelli. “La glicosilazione è oggi un bersaglio molecolare concreto. I prossimi passi saranno validare questi risultati in sistemi sperimentali più complessi e identificare le molecole specifiche del secretoma responsabili della riprogrammazione della superficie tumorale”. La ricerca indica quindi una direzione precisa: per superare la resistenza all’immunoterapia nel tumore del colon-retto, non sarà sufficiente aiutare il sistema immunitario a riconoscere meglio il tumore. Sarà necessario anche impedire alle cellule tumorali di utilizzare i propri strumenti molecolari per neutralizzare i linfociti T, trasformando un tumore oggi considerato “freddo” in un bersaglio potenzialmente più vulnerabile alle terapie immunologiche.