Immunoterapia per combattere l’Alzheimer

L’immunoterapia è un tipo di trattamento che sfrutta il sistema immunitario per combattere le malattie come i tumori. Su OggiScienza ne abbiamo parlato qui. Da diversi anni, gli scienziati stanno cercando di applicare questo approccio contro patologie diverse dai tumori. Nell’Alzheimer, l’idea è sfruttare i meccanismi del sistema immunitario per prevenire la formazione delle placche beta-amiloidi e gli agglomerati di tau o comunque per stimolare la loro eliminazione.

Giulia Castellani è al Weizmann Institute of Science di Rehovot (Israele) per studiare il funzionamento dei meccanismi immunoterapici nell’Alzheimer. In particolare, la ricerca di Castellani è focalizzata sull’inibizione dei checkpoint immunitari per distruggere le placche cerebrali di beta-amiloide e migliorare così le prestazioni cognitive dei pazienti.

Nome: Giulia Castellani
Età: 30 anni
Nata a: Padova
Vivo a: Rehovot (Israele)
Dottorato in: farmacologia molecolare e cellulare (Padova)
Ricerca: Inibizione dei check point immunitari per contrastare l’Alzheimer
Istituto: Department of Neurobiology, Weizmann Institute of Science (Israele)
Interessi: dipingere, fare lavori con il legno, la musica indie, calcetto, basket, cucinare
Dell’Israele mi piace: è multiculturale, ogni volta che esci di casa fai esperienze nuove e arricchenti
Dell’Israele non mi piace: è molto diverso ed è difficile sentirsi a casa
Pensiero: Chi dice che è impossibile non dovrebbe disturbare chi ce la sta facendo. (Albert Einstein)

Quali sono le potenzialità dell’immunoterapia nella malattia di Alzheimer?

L’immunoterapia è un approccio in cui si sono riposte grandi speranze per la cura dell’Alzheimer.

L’Alzheimer è una malattia attualmente è incurabile e da decenni gli scienziati stanno cercando strategie per prevenire la neurodegenerazione o modificare il suo decorso. Il trattamento immunoterapico più studiato finora in questo campo  prevede l’uso di anticorpi diretti contro le proteine beta-amiloide e tau allo scopo di rimuovere gli accumuli di placche e agglomerati nel cervello.

Ne mio laboratorio ci stiamo concentrando su un’altra strategia, ovvero sull’inibizione dei checkpoint immunitari. I checkpoint immunitari sono segnali che bloccano il sistema immunitario e, fisiologicamente, servono per mantenere l’omeostasi e la tolleranza.

Queste vie regolatorie sono state a lungo studiate nel trattamento dei tumori perché si è visto che le cellule tumorali sfruttano i segnali di stop dei checkpoint per tenere a bada il sistema immunitario e sfuggire al suo attacco. In alcuni tumori (polmone, colon e melanoma) è stato dimostrato che inibendo questo sistema di blocco è possibile ripristinare il controllo immunitario e migliorare la prognosi.

Nel caso dell’Alzheimer, quale potrebbe essere il meccanismo d’azione?

In questo caso non c’è una massa da attaccare o un difetto immunitario da correggere; l’ipotesi è che il sistema immunitario sia in qualche modo dormiente e, se si riattivasse, potrebbe contribuire in modo benefico alla risoluzione della patologia.

Tra le vie di checkpoint immunitario conosciute, c’è quella che coinvolge le proteine PD-1 e PD-L1. PD-1 è un recettore presente sui linfociti T e PD-L1 è il suo ligando sulle cosiddette cellule presentanti l’antigene. Quando le due molecole interagiscono, l’attività del linfocita viene inibita e si ha un blocco della risposta immunitaria.

Studi fatti su topi con Alzheimer hanno dimostrato che usando anticorpi anti PD-1 o anti PD-L1, che bloccano l’interazione tra le due molecole, si impedisce l’inibizione delle cellule T e di fatto si riattiva il sistema immunitario. E ciò porta a un miglioramento delle performance cognitive dell’animale.

In pratica con un’unica iniezione di anticorpi, si riesce a risvegliare il sistema immunitario periferico, ottenere un miglioramento comportamentale del topo e, in parallelo, avere una riduzione di placche amiloidi e di neuroinfiammazione.

Cosa scatena l’attivazione di questo checkpoint immunitario nell’Alzheimer?

Non sappiamo ancora quali sono i meccanismi molecolari alla base del blocco del sistema immunitario.

Secondo alcuni studi, durante l’invecchiamento c’è una infiammazione cerebrale cronica di basso grado che agisce da stimolo continuo nei confronti del sistema immunitario periferico. A un certo punto il sistema smette di reagire come se si fosse stancato e si fosse instaurato un meccanismo di protezione.
La nostra idea è che nell’Alzheimer avvenga una cosa simile: la continua neuroinfiammazione innescata dalle placche amiloidi e dagli aggregati di tau stimola il sistema immunitario finché a un certo punto questo si stanca e non risponde più.

I risultati emersi dagli esperimenti sembrano suggerire che in questo processo siano coinvolte proprio le molecole PD-L e PD-L1. Infatti, usando gli anticorpi anti PD-1 o anti PD-L1 si riesce a interrompere il ciclo di inibizione e a far ripartire in automatico il meccanismo di riparo dell’organismo.

Quali sono le prospettive future del tuo lavoro?

Stiamo studiando il contributo specifico delle varie cellule immunitarie in tutto processo.

L’infiammazione avviene in diverse fasi e coinvolge diversi tipi di cellule: nella prima ondata vengono richiamati nel cervello i monociti, che poi diventano macrofagi, e solo in un secondo momento arrivano i linfociti T.
C’è poi il contributo della microglia, le cellule immunitarie residenti nel sistema nervoso centrale, e degli astrociti che si attivano causando astrogliosi.

Vogliamo capire il meccanismo d’azione di tutti questi tipi cellulari. Per esempio, sappiamo che i monociti esprimono un recettore spazzino (o scavenger receptor) e stiamo verificando l’ipotesi che il recettore si leghi alla proteina beta-amiloide e contribuisca così alla rimozione delle placche.

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