LAB

BioTechnologie
Scienza&Business
CHI / COSA / DOVE
LAB, magazine sempre attento alle trasformazioni del mondo a cui si rivolge, vive una positiva evoluzione che, oltre all’arricchimento dei propri contenuti (con il coinvolgimento di competenze specifiche e di
autorevoli relatori, accademici, ricercatori,
universitari e scienziati), vede la nascita di
una rubrica molto ampia dedicata alle Biotecnologie. Si tratta di una vera
e propria ‘rivista nella rivista’, ricca di argomenti mirati unicamente a questo settore
e ai suoi protagonisti. Sotto stretta osservazione, dunque, il mondo delle Life Sciences, con le sue implicazioni di immensa portata sulla vita e la salute dell’uomo: dalla ricerca biomedica agli avanzamenti nella diagnostica, dai grandi temi messi in gioco dalla bioetica fino alle innovative tecniche nell’ambito della ‘bioterapia’. Oltre a una rivoluzione scientifica, le biotecnologie rappresentano anche un settore economico in forte espansione e destinato a contare sempre
di più nel mercato internazionale.
BIO
Borrini (SIB):
”Nelle biotecnologie, il 50% delle invenzioni sono delle pmi“
Stefano Borrini (SIB)
Il grado di innovazione del biotech italiano si misura dall’intensità con cui il settore brevetta le proprie invenzioni, per
tutelarne le potenzialità di sfruttamento commerciale. A riguardo, la Società
Italiana Brevetti ha realizzato uno studio di scenario analizzando nel dettaglio
oltre 800 domande di brevetto interna-
zionali (Pct) ed europee con priorità italiana, depositate in questo settore nel
decennio 1998-2008. Dallo studio
emerge un settore vitale, seppur limitato (l’Italia è quattordicesima per numero di brevetti depositati), caratterizzato
da una tendenza alla crescita delle pubblicazioni. "L'analisi dei brevetti nelle biotecnologie conferma che queste tecnologie sono applicate a molti settori della tecnica, tuttavia una posizione di rilievo è occupata dalle invenzioni nel settore farmaceutico, che rappresentano
circa il 40% del totale, in particolare, anticorpi, peptidi e composti antitumorali - dichiara Stefano Borrini, consulente
in proprietà intellettuale della Sib- Società Italiana Brevetti - Un numero non
trascurabile si riferisce anche a metodi
e kit basati sulle tecnologie del Dna ricombinante. L’estensione dei brevetti
biotech dimostra che la ricerca italiana
ha una ?visione’ globale per le proprie
invenzioni: più del 90% dei Pct rilasciati è esteso in Europa, il 58% negli Stati Uniti, oltre un terzo in Giappone.
Infine, i titolari dei brevetti mostrano una
realtà composita in cui ricerca pubblica
e privata, grandi e piccole aziende, contribuiscono ognuno alla ricerca e alla sua
tutela. Università, Cnr e aziende farmaceutiche risultano i titolari con il maggior numero di depositi a proprio nome,
ma le Pmi rappresentano comunque, nel
complesso, circa il 50% di tutte le invenzioni brevettate"
Thomas Baachman CEO
Prevedere le malattie con la genetica
Predire con anticipo le malattie sulla
base indagini genetiche è un obiettivo
sul quale sono impegnati numerosi
gruppi di ricerca. Dalla Johns Hopkins
University di Baltimora, Stati Uniti, il
professor Dimitrios Avramopoulos,
neuropsichiatria, ha annunciato che è
possibile, studiando il patrimonio ereditario, conoscere la predisposizione
verso malattie di natura neuropsichiatria come l'Alzheimer. Secondo Avramopoulos, «disponiamo oggi di un
“database” aggiornato, che conta 557
geni sicuramente associati al morbo e,
di questi, esistono 1852 varianti». Analoga è la situazione per il Parkinson e
per disturbi mentali come la schizofre-
Dimitrios Avramopopulos
Tecan: 30esimo
compleanno
nia e la depressione, anche se in questi casi la ricerca attuale non è ancora
in grado di quantificare la componente
genetica. La medicina predittiva, basata sullo studio dei geni, potrà stabilire
se c'è una predisposizione a una determinata malattia, ma non potrà dire con
certezza se la malattia si manifesterà.
"Ma sapere che esiste una predisposizione può consentirci di segnalare le
abitudini di vita che quella persona
dovrà adottare per evitarla" sottolinea
Avramopoulos, che sta lavorando
anche su un'altra linea di ricerca: la
possibilità di sostituire o correggere i
geni malfunzionanti e sconfiggere in
modo definitivo le malattie.
Tecan festeggia 30 anni come pioniere nell’ambito della movimentazione
dei liquidi e della rilevazione analitica,
offrendo l’eccellenza tecnica per prodotti dedicati sia alle necessità dell’utente finale, sia alle richieste del
mercato delle scienze naturali. L’impegno di Tecan ha contribuito a soddisfare costantemente le richieste del
mercato, unendo le necessità del
business con l’innovazione scientifica
per sviluppare prodotti validi e sistemi
ad alto valore aggiunto per i laboratori di tutto il mondo. L’esperienza
nelle questioni normative e relative al
controllo qualità è stata altresì vantaggiosa per i clienti Tecan e tutte le
business unit sono certificate ISO
13485. Tecan basa il proprio successo
offrendo soluzioni migliori e più rapide consentendo ai laboratori di accedere a tecnologie che sinora erano
state fuori portata, come spiega Thomas Bachman CEO: “Puntiamo a rafforzare il flusso innovativo per aiutare
i nostri clienti a valorizzare ulteriormente i loro processi.”
Heinrich Emanuel Merck Award:
Primo italiano e prima donna a ricevere l’ambito premio
La professoressa
Luisa Torsi del Dipartimento di Chimica dell’Università degli Studi di
Bari Aldo Moro sarà insignita del premio
Heinrich Emanuel Merck 2010 per le
Scienze Analitiche. “E’ la prima volta che
questo prestigioso premio internazionale è assegnato a una donna ed anche
la prima volta che viene assegnato a un
italiano”; a dichiararlo con orgoglio è il
rettore dell'università Corrado Petrocelli.Il premio (nato nel 1988 e riservato a
brillanti ricercatori sotto i 45 anni distin-
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DEL LABORATORIO
ti per aver sviluppato ricerche di eccellenza e applicazioni di avanguardia) sarà consegnato al convegno EuChemMS
a Norimberga in Germania il 31 Agosto
2010. L’EuCheMS è il convegno annuale delle Società Europee delle Scienze
Chimiche e Molecolari al quale parteciperanno più di 3000 ricercatori da tutta Europa. La prof.ssa Torsi è stata scelta per l’attività di ricerca che svolge nel
campo dei sensori chimici e biologici a
base di semiconduttori organici che impiegano dispositivi a effetto di campo
come i transistori a film sottili. Tali componenti elettronici permettono di effet-
tuare misure analitiche ad elevata sensibilità. Questa tecnologia di grande interesse applicativo permette ad esempio la determinazione delle così dette
specie chirali responsabili di molti effetti biologici in enzimi, anticorpi o altri recettori molecolari. In particolare questo
specifico lavoro è stato pubblicato nel
2008 dalla prestigiosa rivista Nature Materials ed è frutto della collaborazione
del gruppo della professoressa Luisa Torsi con il gruppo del professor Naso, sempre del Dipartimento di Chimica, che si
è occupato della progettazione e sintesi dei materiali organici.
Luisa Torsi
a cura della redazione
Risultati finanziari record per Bruker
Bruker Corporation ha pubblicato i risultati finanziari del quarto
trimestre e dell’anno finanziario terminato il 21 dicembre 2009.
Nel quarto trimestre 09, il margine operativo è cresciuto del
16%, raggiungendo i 366.4 milioni di dollari, ottimo risultato se paragonato ai
profitti del quarto trimestre 2008. Il quarto trimestre ha dunque registrato un
incremento sull’anno precedente del 6%. L’utile operativo nel quarto trimestre 09
è stato pari a 76.2 milioni di dollari, contro i 48.9 milioni del medesimo periodo
nel 2008. Il cash flow derivante dalle operazioni dell’intero 2009 è stato pari a
149.8 milioni, paragonato ai 106.9 milioni del 2008. Così ha commentato Frank
Lukien, Presidente e CEO dell’azienda:“Siamo convinti che il nostro impegno nell’ambito della R&S e il focus sul cliente, abbinato all’enfasi sull’eccellenza operativa può generare ulteriori miglioramenti nelle nostre performance finanziarie”.
BioMérieux premiata
BioMérieux è stata insignita dell’esclusivo Medical Design Excellence Award
per l’isola PREVI, di cui sono state apprezzate la progettazione e le caratteristiche ingegneristiche, tra cui l’uso
innovativo dei materiali, le migliorie in
termini di assistenza sanitaria e l’indiscutibile capacità dell’equipe di sviluppo di superare le sfide relative alla progettazione e all’ingegnerizzazione per
meglio soddisfare gli obbiettivi clinici.
Il sistema interamente automatizzato è
in grado di trattare sino a 300 piastre
all’ora, standardizzando l’inoculazione
di routine sulla piastra agar e offrendo
una miglior tracciabilità. Viene massimizzato l’isolamento delle colonie e
viene eliminata la
contaminazione incrociata, ottimizzando il flusso di lavoro
del laboratorio per
risparmiare tempo
liberando gli operatori per effettuare
Isola Previ
altri lavori.
Novasep management
Novasep, ha recentemente nnunciato
la nomina di due manager in vista della
crescita sui mercati statunitensi e per lo
sviluppo della divisione Novasep Synthesis. Stephen F. Stefano diviene dunque presidente e CEO di Novasep North
America, mentre Patrick A. Glaser
diventa presidente e CEO della divisione
Novasep Synthesis, una nuova posizione frutto dell’integrazione globale in
corso. Stefano e Glaser ovviamente
faranno parte del consiglio di amministrazione del gruppo Novasep, il quale
si attende un’azione importante da
parte di entrambe i manager per rafforzare i piani di sviluppo programmati per
i prossimi anni, soprattutto negli Usa.
CEM: nuova filiale giapponese
CEM Corporation ha inaugurato una nuova filiale con sede a
Tokyo, con uffici anche a Osaka in Giappone. CEM Giappone sarà
responsabile del supporto vendita, marketing, assistenza tecnica e
dei servizi dell’intera linea di strumentazioni di laboratorio in Giappone e in aree asiatiche selezionate. Gli uffici inizieranno a essere operativi nell’autunno 2010. Quale
seconda maggior economia su scala mondiale, il Giappone offre notevoli opportunità di crescita. Tuttavia la penetrazione in questo mercato da parte di questa azienda è minore rispetto ad altri mercati ben coperti dalla società stessa. Tale potenziale
offre una grande opportunità a CEM per gli anni a venire. Obbiettivo centrale della
filiale, sviluppare appieno le maggiori aree di mercato per ciascuna delle business
unit di CEM: analitica, controllo di processo, sintesi chimica e bioscienza. Le aree iniziali di maggior interesse comprendono il laboratorio analitico e la sintesi peptidica.
BIO
Una mappatura delle proteine contro i tumori
Il Laboratorio Nazionale del Consorzio
Interuniversitario per le Biotecnologie
(LNCIB) in collaborazione con l’Università di Trieste ha condotto una ricerca sulle interazioni della proteina p53,
considerata una barriera antitumorale, in relazione con le altre proteine.
L’obiettivo dello studio è stato quello
di mappare in un grande schema tutti i contatti tra le cellule in gioco per
capirne meglio il loro funzionamento.
Test scientifici hanno dimostrato come
p53 abbia un collegamento importante con cellule vitali, tra cui la GTPBP4.
Individuando questo rapporto, si è riusciti a capire che, nel momento in cui
quest’ultima proteina viene inibita, si
assiste ad un progressivo aumento dei
livelli di p53 e, dunque, a un incremen-
to delle difese immunitarie impegnate a contrastare la moltiplicazione delle cellule malate. Attualmente gli esperimenti sono stati condotti solamente sul moscerino della frutta, denominato Drosophila melanogaster, in
quanto è piuttosto complicato eviden-
Proteina P53
ziare le stesse relazioni all’interno dell’organismo umano. I ricercatori hanno cominciato a mappare le proteine
e le loro interazioni notando come
Un test del sangue potrà prevedere la menopausa
Durante il 26° incontro annuale della Società europea di riproduzione
umana e embriologia (Eshre) è stato
annunciato che un team di ricercatori della Shahid Beheshti University of
Medical Sciences di Teheran ha mes-
so a punto un test del sangue in grado di prevedere l’età in cui le donne
entreranno in menopausa, con un
basso margine di errore. Lo studio ha
coinvolto 266 donne tra i 20 e i 49 anni. Nei campioni di sangue prelevati
sono state rilevate le concentrazioni
dell’ormone anti-Mulleriano (AMH),
prodotto dalle cellule delle ovaie, che
controlla lo sviluppo dei follicoli nelle ovaie e di conseguenza la funzionalità delle stesse.I ricercatori hanno
realizzato una scala secondo cui tanto più l’ormone AMH è presente nel
sangue, tanto più tardivo sarà l’esordio della menopausa. Livelli elevati di
Amh (superiori, per esempio, a 3,8 nanogrammi per millilitro a 25 anni) in-
Immunoterapia antitumorale
Vaxon Biotech si focalizza sull’immunoterapia tumorale e
sull’originale tecnologia vaccinica Optimised Cryptic Peptides, la quale migliora in modo significativo la risposta immunitaria rendendo i vaccini più efficaci. I vaccini che fanno uso di questa tecnologia sono rivolti ai peptidi criptici e
agli antigeni presenti sulla superficie della cellula tumorale.
I peptidi criptici non inducono tolleranza del sistema immunitario, a differenza dei peptidi dominanti, che vengono tollerati dal sistema immunitario e quindi generano una risposta immunitaria debole. Attualmente l’azienda si concentra
su due prodotti principali, i quali offrono svariati vantaggi ,
tra cui l’essere di facile produzione. Il Vx-001 è stato sperimentato per il cancro ai polmoni e dovrebbe entrare nella
fase III dei test clinici in circa 100 centri europei e asiatici,
mentre il secondo prodotto attualmente in fase di sviluppo
è il Vx 006 per cancro alla prostata e al seno.
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dicano l’arrivo della menopausa dopo i 50 anni; concentrazioni inferiori
(come 2,4 nanogrammi per millilitro)
fanno, invece, propendere per una fine anticipata della fertilità.Se i risultati saranno confermati da ulteriori approfondimenti basterà un esame del
sangue tramite il quale misurare la
concentrazione dell’ormone Amh,
per poter pianificare meglio la vita riproduttiva di ciascuna donna.
Nuovo CEO per
Polyplus-transfection SA
Polyplus-transfection SA, azienda specializzata nello
sviluppo di innovazioni per
la biologia molecolare e cellulare, ha annunciato oggi la nomina di Mark Bloomfield
in qualità di CEO da parte del Consiglio di Amministrazione. Quest’ultimo sostituisce Frédéroc Perraud che
continuerà in veste di COO e deputy CEO.
Tale nomina cade proprio in un momento in cui Polyplus
punta a una crescita rapida degli utili incoraggiata dal
lancio di nuovi reagenti e soluzioni per applicazioni di
transfezione cellulare, la commercializzazione della tecnologia ZNA tramite accordi di licenza con SigmaAldrich e Metabion come pure l’ampliamento del canale di vendita con partner negli Usa e sui maggiori mercati europei e asiatici.
queste siano identiche a quelle presenti nell’uomo. Durante la sperimentazione hanno poi scoperto l’importanza dell’inibizione della proteina
GTPBP4, un risultato tanto importante quanto inaspettato.
Il coordinatore dello studio, nonché
docente dell’Università di Trieste, Licio
Collavin, ha sottolineato: "Se la proteina GTPBP4 viene sperimentalmente inibita in cellule tumorali in coltura, si ha l’attivazione di p53 e l’arresto della proliferazione cellulare. Inoltre, analizzando la sua espressione nei tumori, abbiamo notato che
elevati livelli di questa proteina sono
correlati con una sopravvivenza minore nei pazienti con cancro della mammella". (Fonte: Primapress)
TTP LabTech lancia
il nuovo sistema
Mirrorball
TTP LabTech ha da poco annunciato
il lancio di Mirrorball, nuovo citometro a scannerizzazione laser con
micro piastra ad alta sensibilità per
la scoperta degli anticorpi. Messo a
punto da un team interno di esperti, Mirrorball svolgerà un ruolo chiave nel processo di scoperta degli
anticorpi effettuando in modo rapido e affidabile saggi cellulari o ‘mixand-read’. In breve, questo strumento offre una soluzione semplice
ed efficace per lo screening automatico degli ibridomi e non richiede la
rielaborazione di protocolli esistenti.
Jas Sanghera, direttore commerciale
di TTP LabTech ha affermato: “TTP
LabTech è stato pioniere nella citometria con scannerizzazione laser a
partire dal lancio di ChemScan nel
1994, Acumen Explorer nel 2000 e il
triplo laser Acumen X3 nel 2006.
L’introduzione di Mirrorball mantiene il nostro ottimo posizionamento
in questo mercato e rivoluzionerà il
processo di scoperta degli anticorpi.
Soluzioni di micro-elaborazione dei tessuti a volumi<1ml
La società tedesca Seward ha presentato ad
Analytica le sue soluzioni di micro-elaborazione
dei tessuti, una gamma che comprende la Stomacherò 80 microbag, progettata specificatamente per essere utilizzata nello Stomacher 80
microbiomaster, per preparare e processare campioni biologici in volumi tra i 250uL e i 5 mL.
Innovativa soprattutto la forma a V, che consente di essere elaborata da una singola paletta
nella macchina Stomacher. Questo particolare
design offre allo scienziato l’opportunità di
Novità da TxCell
TxCell, azienda francese di biotecnologie che mette a punto terapie cellulari autologo facendo uso di linfociti di tipo 1 (Tr1) per il trattamento
dell’infiammazione cronica e delle
malattie autoimmuni, ha annunciato
risultati preliminari positivi relativi
alla Fase I/IIa della sperimentazione
clinica in corso che riguarda OvaSave®, nuovo medicinale in fase di
sperimentazione in pazienti affetti
da morbo di Crohn. Dai risultati preliminari dello studio è emerso che
l’OvaSave è ben tollerato, riscontrando segnali efficaci.
“Il segnale positivo rilevato in questo
studio è un ottimo inizio per dimostrare i vantaggi clinici della nostra
terapia cellulare” ha asserito Frederic Hammel, CEO presso TxCell.
“Rappresenta inoltre una vera speranza per pazienti particolarmente
refrattari”. Il morbo di Crohn è un
disturbo cronico per il quale i trattamenti esistenti attualmente non offrono una soluzione efficace.
un’elaborazione del campione senza diluente,
garantendo un campione del tutto omogeneizzato con massimo recupero delle cellule.
La forma a V garantisce altresì un buon recupero di ogni goccia del campione trattato, il che è
vitale quando si elaborano volumi pari a 250uL.
Il processo di campionatura ed estrazione è
molto semplice ed è ben illustrato sul sito web di
Seward www.seward.co.uk/video.htm.
Le applicazioni: nel settore clinico, delle scienze
naturali e microbiologiche.
BioTecnologie
&
Scienza Business
Tecnologia MACS®
Il punto di riferimento
nella separazione cellulare
Il gold standard nella separazione cellulare, vale a dire la Tecnologia con il marchio
MACS®, si è sviluppata ulteriormente rispetto al momento della sua introduzione nel
1989. Attualmente si può virtualmente isolare qualsiasi tipo di cellula da qualsiasi specie,
in maniera veloce e semplice sfruttando gli oltre 250 reagenti per separazione cellulare.
Un’aggiunta fondamentale per l'espansione della gamma di reagenti è rappresentata dai
prodotti per l'isolamento di cellule neurali
Il percorso più rapido dal tessuto neurale alle cellule
Il lungo e spesso noioso procedimento per allestire delle colture cellulari in vitro da tessuto neurale ex vivo è stato estremamente semplificato
da alcuni recenti prodotti progettati da Miltenyi Biotec. L’intera routine
che va dalla dissociazione tissutale alla preparazione delle colture cellulari primarie pùò avvenire in poche ore rispetto ai giorni interi o addirittura alle settimane che fino ad oggi richiedeva. L'obiettivo principale di
tutto l’intero portfolio di prodotti è quello di fornire una soluzione completa che permetta ai ricercatori di valorizzare le risorse più preziose
come le scarse quantità di campioni biologici e il loro tempo. In questo
articolo, descriviamo un esempio che evidenzia come ogni passaggio che
porta dal campione di tessuto all’allestimento delle colture cellulari sia
stato ottimizzato pensando sia al risultato che al ricercatore.
I vantaggi della tecnologia MACS
Specificità: la separazione cellulare tramite Tecno-
Il GentleMACS™ Dissociator - Uno strumento da banco per la
dissociazione dei tessuti che unisce praticità e affidabilità a protocolli
definiti sulla base delle esigenze dell’operatore. Due diversi tipi di
tubi per i campioni possono generare sia sospensioni di singole
cellule sia omogenati di tessuto all’interno di un sistema chiuso
Le strategie per la separazione cellulare
Selezione positiva: le cellule bersaglio possono essere isolate attraverso selezione positiva (fig. 1) che prevede la marcatura magnetica della
cellula di interesse Deplezione: le cellule indesiderate possono essere
rimosse attraverso la loro marcatura magnetica e la successiva separazione dalle cellule d’interesse che in questo caso non sono marcate.
Entrambe le strategie di separazione possono essere facilmente combinate per isolare sottopopolazioni cellulari.
Le MACS MicroBead
per la marcatura magnetica indiretta
Oltre alla marcatura magnetica diretta, che prevede l’utilizzo di
MicroBead specifiche per determinate popolazioni cellulari, è possibile usare per la separazione cellulare un anticorpo primario monoclonale o policlonale di propria scelta che riconosca un epitopo specifico
del tipo cellulare di interesse. L’anticorpo primario può essere non
coniugato, biotinilato, o coniugato ad un fluorocromo. Miltenyi Biotec produce e commercializza MicroBead in grado di riconoscere specificamente l’anticorpo primario scelto, isolando, mediante marcatura
indiretta, il tipo cellulare d’interesse.
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IL MONDO
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logia MACS è basata sulla marcatura di cellule con
anticorpi monoclonali, che riconoscono antigeni specifici per ogni tipo cellulare, localizzati sulla superficie delle cellule stesse. Questi anticorpi sono coniugati a particelle superparamagnetiche di piccolissime
dimensioni (50nm).
Semplicità:
i complessi anticorpo-particella magnetica, vale a dire le MACS MicroBead, consentono
un facile isolamento immunomagnetico delle cellule
(Vedi fig. 1).
Velocità: per portare a termine l’intera procedura
di separazione si impiegano poco meno di 30 minuti
e le cellule sono pronte per l'uso immediato in applicazioni successive, come la citometria a flusso oppure l’allestimento di colture cellulari.
Sicurezza: le MACS MicroBead sono biodegradabili e non tossiche; la rimozione delle MACS MicroBead non è necessaria.
Delicatezza:
il delicato processo di separazione
permette di ottenere cellule vitali e funzionalmente
attive.
Affidabilità: la separazione cellulare MACS è altamente affidabile, in quanto consente di ottenere
recuperi e purezze ottimali.
a cura di Miltenyi Biotec
Figura 1 - Il principio della separazione cellulare MACS.
In figura è riportato un esempio di selezione positiva. Nel caso di
deplezione le cellule indesiderate sono marcate magneticamente e
trattenute all’interno della colonna durante la separazione.
Le cellule target passano attraverso la colonna e sono raccolte come
frazione non marcata.
Fase 1: Dissociazione del tessuto neurale
I Neural Tissue Dissociation Kit permettono di dissociare delicatamente materiale proveniente da tessuto embrionale, postnatale o adulto ottenendo
sospensioni di singole cellule. Il doppio passaggio enzimatico richiede meno
di un'ora e permette di ottenere un numero elevato di cellule vitali immediatamente pronte per applicazioni successive (fig. 2). Gli antigeni di superficie
delle cellule possiedono sensibilità differenti nei confronti di specifiche proteasi e quindi I Neural Tissue Dissociation Kit sono disponibili in diversi formati per garantire che la marcatura di superficie sia ottimale.
Tutti i kit possono essere usati in combinazione con il gentleMACS ™ Dissociator per automatizzare la dissociazione e ottenere rese cellulari riproducibili ed ottimizzate.
Fase 2: La Rimozione dei detriti di mielina
ottimizza l’isolamento cellulare immunomagnetico
Dal 1989, anno di introduzione della tecnologia MACS®, è stato possibile isolare immunomagneticamente tipi cellulari specifici da popolazioni
miste. Le MACS Microbead, in grado di legare marcatori cellulari di superficie, sono costituite da Anticorpi altamente specifici coniugati con particelle paramagnetiche di pochi nanometri di dimensione e consentono alle
cellule di essere trattenute quando passano attraverso colonne appositamente progettate, collocate all'interno di un campo magnetico.
La tecnologia è citata in oltre 13.000 articoli scientifici ed è considerata in
tutto il mondo come il "gold standard" nella separazione cellulare. Recentemente sono state commercializzate le Myelin Removal Beads ideate sullo
stesso principio per eliminare la mielina dalle sospensioni di cellule neura-
Figura 2 - I tessuti neutrali possono essere dissociati manualmente o
automaticamente in un’ora utilizzando il Neutral Tissue Dissociation
Kit. Il kit è disponibile in tre formati che prevedono tutti un
protocollo simile: un kit a base di papaina, un kit a base di tripsina
e il Neutral Tissue Dissociation Kit - Postnatal Neurons.
li e per ridurre le interferenze durante le successive fasi di marcatura
immunomagnetica (fig. 3). L'intero processo dura solo 35 minuti e le cellule sono pronte per analisi immediate o ulteriori utilizzi.
Al fine di valutare i vantaggi della rimozione della mielina prima di effettuare una Separazione Cellulare MACS, è stato utilizzato uno dei Neural
Tissue Dissociation Kit per generare una sospensione di singole cellule da
tessuto cerebrale di topo P22. Questa sospensione cellulare è stato poi
divisa in due gruppi: uno è stato trattato con Myelin Removal Beads mentre l’altro è rimasto non trattato.
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DEL LABORATORIO
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BioTecnologie
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Scienza Business
Figura 3 - Le Myelin Removal Beads eliminano rapidamente la
mielina da sospensioni di singole cellule. Grandi quantità di detriti
di mielina vengono generati quando si dissocia il tessuto neutrale e
possono significativamente alterare le successive reazioni di
marcatura con anticorpi.
Sono state utilizzate delle Anti-Prominin-1 MicroBead per isolare i precursori neuronali da entrambi i gruppi. Il recupero di cellule prominin-1 positive è
stato del 95% dal campione in cui si era eliminata la mielina mentre solo
dell'80% dal gruppo non trattato (fig. 4).
Oltre alle Anti-Prominin-1, sono disponibili MicroBead per marcatura diretta
di una varietà di linee cellulari neurali:
• PSA-NCAM per l'isolamento di progenitori neuronali immaturi
• A2B5 per l'isolamento di precursori gliali immaturi
• CD11b per l'isolamento della microglia
• CD271 per l'isolamento delle cellule di Schwann
E’ inoltre possibile effettuare una Separazione Cellulare mediante tecnologia
MACS in modo indiretto in quanto le MicroBead, riconoscendo una vasta
gamma di isotipi di immunoglobuline, di marcatori di affinità, e fluorocromi
permettono di sfruttare la specificità di quasi tutti gli anticorpi primari.
Fase 3: Colture cellulari neurali
Le cellule Prominin-1 positive isolate sono state poi utilizzate per allestire una
coltura cellulare primaria utilizzando MACS Neuro Medium, con composizione definita ed esente da siero, a cui si aggiunge MACS Supplement B27
PLUS. Il MACS Neuro Medium è ottimizzato per la crescita e la sopravvivenza a lungo termine di cellule neurali isolate immunomagneticamente dal
sistema nervoso periferico o centrale dell’uomo, del topo o del ratto.
Le cellule prominin-1 positive isolate mantengono la loro piena funzionalità
dopo Separazione Cellulare MACS come dimostrato dalla loro capacità di
formare neurosfere dopo sette giorni di cultura (fig. 5).
Se un tipo cellulare può essere sempre isolato con la Tecnologia MACS quando esprime un marcatore di superficie ed è disponibile un anticorpo specifi-
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Figura 4 - La rimozione della mielina aumenta l’efficienza delle
Separazioni Cellulari MACS. Una sospensione di singole cellule è
stata ottenuta dalla dissociazione di neocortecce di topi P22
utilizzando un Neural Tissue Dissociation Kit. Tale sospensione è
stata poi divisa in due aliquote, una trattata con Myelin Removal
Beads e l’altra no. Le cellule Prominion-1+ cellule sono state poi
isolate da entrambi i campioni con Anti-Prominion-1 MicroBeads.
Figura 5 - I precursori neuronali conservano la loro funzionalità
dopo la Separazione Cellulare MACS. Le cellule Promimin-1+ isolate
con le MicroBeads Anti-Promimin-1 formano neurosfere dopo 7
giorni di coltura in vitro. Una sospensione di singole cellule è stata
ottenuta da cervello di topo usando un Neural Tissue Dissociation
Kit. Le cellule Promimin-1+ sono state isolate mediante Separazione
MACS, e poi coltivate in MACS Neuro Medium integrato con MACS
Supplement B27 PLUS
co nei confronti di questo marcatore. L'esperimento sopra descritto è solo un
esempio di come l'analisi delle cellule neurali possa essere condotta più velocemente e con minori sforzi rispetto al passato. I rapidi ma delicati protocolli permettono alle cellule di mantenere la loro vitalità e le loro caratteristiche
in vivo. L’espansione della gamma di prodotti per le neuroscienze è stata progettata da neuroscienziati per neuroscienziati e mira ad aiutare coloro che
desiderano impiegare meno tempo a seguire laboriosi protocolli e dedicare
più tempo alla pianificazione ed analisi dei loro esperimenti. Per ulteriori
informazioni sulla gamma completa di prodotti MACS per le Neuroscienze
visiti il sito: www.miltenyibiotec.com/neuroscience.
BioTecnologie
&
Scienza Business
La cromatografia a letto espanso
nei processi biotecnologici
In un processo biotecnologico, per la purificazione di biomolecole estratte da colture cellulari o altra fonte
biologica, i passaggi cromatografici sono sempre preceduti da operazioni di chiarificazione, mediante
centrifugazione o filtrazione, e di concentrazione
Di Silvia Rapacioli
Roberto Verga
BiCT srl, Parco Tecnologico Padano
Soprattutto in merito allo scale-up del processo, ovvero all'incremento della scala
operativa che porta un processo a un suo impiego industriale, i passaggi di eliminazione di frammenti solidi, opalescenze, molecole denaturate e precipitate
sono indispensabili nel caso di una o più cromatografie in letto impaccato in
colonna, ma naturalmente ciò comporta tempo e investimenti. Buoni risultati
richiedono l'uso di centrifughe o filtri a flusso tangenziale (micro e ultrafiltrazione), che possono diventare completamente evitabili nel caso di una cromatografia a letto espanso. La differenza sostanziale tra una cromatografia a letto impaccato o espanso consiste nel fatto che nel secondo caso i passaggi più critici quali
il caricamento del campione e lo spostamento di quanto non assorbito mediante eluizione viene eseguito con un flusso ascendente della fase mobile: quindi,
dal basso verso l'alto, mentre in un letto impaccato è sempre discendente (dall'alto verso il basso per mantenere impaccato il letto stesso della fase stazionaria). I passaggi operativi di una cromatografia a letto espanso possono essere sinteticamente riassunti in:
espansione del letto – dall'estremità inferiore della colonna si attiva con una
pompa il flusso della fase mobile (soluzione tampone, ecc.) in modo che, attraversando la colonne in direzione ascendente, permetta il sollevamento della fase
stazionaria e la sua espansione. Questa continuerà fino al raggiungimento di un
livello stabile dato dall'equilibrio tra la gravità, che favorisce la sedimentazione, e
la spinta del flusso ascendente di liquido. In condizioni corrette, la fase stazionaria all'interno della colonna assumerà un aspetto stabile, con particelle in sospensione senza forti turbolenze o flussi preferenziali.
Expanded Bed Adsorption Principle
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IL MONDO
DEL LABORATORIO
La cromatografia a letto espanso, se confrontata con le altre tecniche cromatografiche classiche, non si basa su una differente modalità di interazione finalizzata alla separazione dei componenti, bensì su un differente
approccio tecnologico. Cromatografie già conosciute come quelle basate
su scambio ionico, interazione idrofobica e affinità possono trovare
applicazione nella tecnica a letto espanso, nota anche con la sigla EBA
(Expanded Bed Adsorption), dove la differenza sostanziale sta nella
modalità di impiego del letto di fase stazionaria. In tutte le tradizionali
cromatografie con letto impaccato in colonna i campioni utilizzati da sottoporre a purificazione sono chiarificati, spesso limpidi o comunque privi
di corpuscoli solidi. In un processo biotecnologico, per la purificazione di
biomolecole estratte da colture cellulari o altra fonte biologica, i passaggi cromatografici sono sempre preceduti da operazioni di chiarificazione,
mediante centrifugazione o filtrazione, e di concentrazione.
Caricamento del campione e lavaggio - una volta raggiunta la stabilità del
letto espanso e valori di conducibilità e pH della fase mobile costanti, senza interrompere il flusso si procede al caricamento del campione grezzo, sempre con
modalità ascendente. Il campione non chiarificato può essere costituito da colture cellulari integre (purificazione di biomolecole esocellulari), lisati cellulari, sangue, latte o siero, ecc. Rimane comunque importante il controllo del valore di pH
e conducibilità del campione, nonché la determinazione della massima quantità
di solido (g/l) sopportabile dal letto espanso. Terminato il caricamento del campione, sempre senza interrompere il flusso ascendente, la colonna viene eluita
con la fase stazionaria fino a completo spostamento della frazione esausta del
campione e del solido in esso contenuto.
Eluizione e recupero della biomolecola purificata – terminato il lavaggio, il
flusso ascendente viene interrotto e la fase stazionaria sedimenta velocemente.
Se la colonna presenta un pistone nella parte superiore, questo viene abbassato
fino alla superficie della fase stazionaria sedimentata. A questo punto si procede
con l'eluizione della colonna con flusso discendente, quindi in maniera analoga
a quanto avviene nella cromatografia tradizionale a letto impaccato. La parte
solida ormai è stata eliminata, per cui si può procedere con una operazione standard di eluizione con una soluzione idonea al recupero della biomolecola di interesse assorbita sulla fase stazionaria.
Rigenerazione e sanitizzazione – la rigenerazione più efficiente, necessaria
per rimuovere i contaminanti o i frammenti solidi rimasti nel letto di fase stazionaria, si ottiene espandendo nuovamente il letto di fase stazionaria ed eluendo
con una soluzione rigenerante, quale ad esempio sodio cloruro 1 M in sodio
idrossido 0,5-1 N. L'utilizzo di sodio idrossido permette anche la sanitizzazione,
con abbattimento delle contaminazioni microbiche.
Equilibrio della fase stazionaria – terminata la rigenerazione, la fase stazionaria
può essere equilibrata con la fase mobile idonea, adottata precedentemente al
caricamento del campione e durante il lavaggio, fino a stabilizzazione dei valori
idonei di pH e conducibilità. La fase di riequilibrio può essere condotta con la
modalità di letto impaccato (flusso discendente), in modo da velocizzare i tempi
operativi e consumare volumi più ridotti di soluzione. L'impiego di un sistema cromatografico a letto espanso e il conseguente utilizzo di campioni torbidi con particelle solide richiede una certa attenzione nell'ottimizzazione delle operazioni iniziali (stabilizzazione del letto e caricamento del campione) e finali (rigenerazione
della fase stazionaria). Aspetto senz'altro irrinunciabile della tecnica è l'ottenimento di una condizione di espansione stabile del letto di fase stazionaria, valutabile in
diversi modi. Innanzitutto, una indagine visiva del letto permette di individuare
anomalie evidenti come canali preferenziali o turbolenze, spesso causate da bolle
d'aria o parziale otturamento dei setti della colonna. Una valutazione semplice per
Streamline by GE
determinare l'efficacia della rigenerazione e il ripristino delle performance
della fase stazionaria è la determinazione del rapporto di espansione, inteso
come il rapporto tra l'altezza del letto
in fase di espansione e l'altezza del
letto sedimentato (H/H0). Problemi di
flusso o di rigenerazione non efficiente
determinano un rapporto di espansione minore rispetto ai valori attesi. Da
ultimo, il controllo più preciso delle performance della fase, come noto nella
cromatografia tradizionale, è la determinazione del numero di piatti teorici,
la cui metodica si può reperire facilmente anche presso i fornitori delle fasi
stazionarie. L'ottimizzazione delle condizioni operative per l'utilizzo del letto
espanso è condizionato in genere da
fattori definiti fisici e chimici. I parametri chimici influenzano la separazione
cromatografica e la capacità di adsorbimento in maniera analoga a quanto
avviene in un letto impaccato: pH,
forza ionica, tipo di soluzione tampone
sono alcuni tra questi. I parametri fisici
sono invece direttamente responsabili
della stabilità del letto espanso e della
idrodinamicità. Sono in buona parte
legati direttamente al campione, come
il contenuto di biomassa e la viscosità,
o influenzare questi parametri. Basti
pensare ad esempio alla temperatura
(al suo aumento diminuisce la viscosità,
per tale ragione in genere la cromatografia a letto espanso è eseguita a temperatura ambiente) e al flusso di eluizione. La messa a punto del processo
deve considerare l’influenza dei vari
parametri e trovare l’intervallo corretto
in cui operare. La quantità di biomassa
menzionata è ad esempio uno degli
aspetti più critici: infatti, un suo
aumento comporta anche un incremento della viscosità, una conseguente
difficoltà di espansione del letto e maggiori difficoltà nella fase di rigenerazione. Campioni con concentrazione di
solidi troppo elevata possono semplicemente essere diluiti in modo da rientrare entro valori ottimali. La cromatografia a letto espanso è una tecnica ormai
consolidata per applicazioni industriali
e le fasi stazionarie sono per tale ragione disponibili con volumi significativi.
La tecnica negli anni '90 è stata rilanciata da GE Healthcare Life Sciences,
con la linea Streamline, dopodiché
nuovi prodotti alternativi sono stati resi
disponibili sul mercato. Ricordiamo in
particolare la società Resindion srl (del
gruppo Mitsubishi Chemical Corporation), che tra i suoi prodotti per cromatografia annovera anche la linea ReliSorb EB (dove la sigla EB significa proprio Expanded Bed), che comprende
una serie di resine utilizzabili nelle cromatografie a letto espanso, con disponibilità di differenti gruppi funzionali
per poter eseguire le varie tipologie
separative, dallo scambio ionico fino
all'affinità. Sono quindi disponibili Relisorb EB-SP (Sulfopropyl), EB- BU (Butyl),
EB-DA (Diethylaminoethyl), ecc. I principali vantaggi della tecnica a letto
espanso possono essere così riassunti:
la tecnica può sopportare campioni
molto grezzi, con del solido in sospensione, come brodi di fermentazione e
lisati cellulari. I passaggi di chiarificazione dei campioni biologici da applicare
in colonna non sono necessari. Questo
permette di evitare flocculazioni, separazioni con centrifughe e filtri, concentrazioni. L'uso del letto espanso può
Colonne ‘Eba’
portare a risparmi nel processo grazie
alla diminuzione di passaggi operativi e
del tempo totale. La tecnologia è applicabile con diverse metodologie cromatografiche, utilizzando quindi differenti
gruppi funzionali in base alla necessità;
il letto espanso è stato inizialmente utilizzato come scambiatore ionico, ma
ora viene sfruttato più ampiamente, ad
esempio con la cromatografia di affinità, prerogativa dei processi di downstream biotecnologici. In particolare,
la linea ReliSorb EB si è dimostrata particolarmente robusta, sopportando
flussi elevati e mantenendo una stabilità del letto espanso con flussi lineari
anche maggiori di 300 cm/h (fino a
450 cm/h). Alcune delle resine ReliSorb
EB sono state testate in letto espanso
con diversi campioni, eseguendo purificazioni di biomolecole sfruttando gruppi funzionali differenti della fase stazionaria. Ad esempio: purificazione di un
enzima eterologo his-tagged da un
lisato cellulare di E. coli, mediante la
resina ReliSorb EB-IDA (Iminodiacetic).
Purificazione di una proteina esocellulare da un brodo di coltura cellulare di
K. lactis, mediante ReliSorb EB-QA.
Purificazione di proteine da siero acido
di latte utilizzando ReliSorb EB-SP. In
tutti i test sono stati ottenuti buoni
risultati. Un aspetto critico è comunque
costituito dalla fase stazionaria. L’ottenimento di un prodotto di successo è
stato sempre preceduto da una fase di
sviluppo per ottenere particelle (beads)
di polimero in grado di dare una buona
espansione senza movimenti turbolenti
e dispersioni nel liquido della fase
mobile. Il prodotto ideale è quindi derivato da uno screening di parametri per
avere i valori ottimali di densità, granulometria, porosità, distribuzione di
gruppi funzionali, ecc. La Figura 1
mostra come esempio l’ingrandimento
dei beads di resina con la corretta granulometria e con differente porosità.
Nella Figura 2 è invece possibile osservare un particolare della parte superiore di una colonna durante la fase di
espansione della fase stazionaria, per
evidenziare l’assenza di moti turbolenti
necessaria per la buona riuscita del processo di purificazione. E’ importante
ribadire che la cromatografia a letto
espanso è un tecnica industriale consolidata, quindi in grado di affrontare gli
scale-up dalla fase di laboratorio all’impianto produttivo industriale nell’ambito di comparti industriali diversificati,
grazie alla flessibilità applicativa delle
biotecnologie, dal farmaceutico all’alimentare. Ricordiamo, in conclusione,
che il letto espanso è una tecnica aperta ancora a ulteriori sviluppi. Senz’altro
nel campo cromatografico, come le
tecniche di affinità per la purificazione
di biomolecole terapeutiche direttamente dai brodi colturali, ma anche
nell’uso della tecnica per biotrasformazioni dove gli enzimi sono direttamente immobilizzati sulla fase stazionaria.
BioTecnologie
&
Scienza Business
Farmaci biotecnologici
Le ultime frontiere
nell'immunoterapia
A cura
di Simona Caporali
Focus su due anticorpi monoclonali, oggi in studio,
volti al controllo del sistema immunitario
Con ‘farmaci biotecnologici’ s’intendono quei farmaci
costituiti da macromolecole, proteine o acidi nucleici
(DNA e RNA), ottenuti mediante le tecniche del DNA
ricombinante. Esistono diverse tipologie di farmaci
“biotech”: proteine ricombinanti terapeutiche, anticorpi monoclonali usati in vivo a scopo medicale e medicinali basati sulle tecnologie degli acidi nucleici e sulla
terapia cellulare. Il primo farmaco ad essere prodotto
grazie alle biotecnologie è stato una proteina ricombinante terapeutica: l’insulina umana contro il diabete.
Questa molecola, identica all’insulina prodotta dal
pancreas umano e quindi priva di reazioni avverse, è
prodotta dal 1982 grazie alle tecniche di DNA ricombinante in microorganismi batterici.
Il meccanismo ‘Daclizumab’
Tali farmaci hanno come principale caratteristica il fatto di avere una grande specificità dovuta alla loro natura proteica. La possibilità di modificare
ogni singolo componente della proteina (aminoacido) o dell’acido nucleico (base azotata) permette di raggiungere, infatti, un livello di specificità
notevolmente superiore rispetto ai farmaci tradizionali, e spesso una
migliore efficacia. Oggi questi farmaci rappresentano mediamente il 35%
del totale dei prodotti in studio da parte delle imprese del red biotech,
quella branca dell’industria biotecnologia tesa alla ricerca e allo sviluppo di
prodotti terapeutici e diagnostici per la salute umana.
Analizzando le diverse aree terapeutiche si evince che la ricerca e sviluppo
nel campo dei farmaci biologici nel nostro paese è maggiormente incentrata sull’oncologia, mentre la seconda area d'interesse è quella delle
malattie infettive e autoimmuni. Prodotti in grado di modificare e controllare le disfunzioni del sistema immunitario hanno, infatti, un ampio spettro di utilizzo, non solo per le patologie autoimmuni, ma anche per le
malattie, come i tumori, in cui il sistema immune gioca un ruolo di primaria importanza (1). Gli anticorpi monoclonali rappresentano una parte
importante dei farmaci biotecnologici.
Si tratta di molecole anticorpali, proteine solitamente prodotte dalle cellule B del sistema immunitario che hanno la caratteristica di essere estremamente specifiche nel legare il loro target (detto antigene).
La possibilità di produrre anticorpi modificati in vitro, tutti identici tra loro
(monoclonali) ha aperto moltissime possibilità terapeutiche e diagnostiche,
poiché è possibile indirizzare gli anticorpi monoclonali potenzialmente
verso qualunque bersaglio biologico. L’anticorpo ha una struttura a forma
di Y ed è costituita da uno scheletro, la cosiddetta frazione costante, che
è tipica dell’animale (o della cellula) in cui è prodotto.
Oggi c’è la possibilità, sempre grazie alle tecniche del Dna ricombinante, di
umanizzare la frazione costante rendendola più simile, o identica, a quella
umana, ciò al fine di diminuire il rischio di una risposta immune indesiderata verso il farmaco stesso, cosa che si verifica quando è prodotta ad
esempio, nel topo. L’altra frazione, cosiddetta variabile, si colloca nelle due
“punte” della Y e costituisce la parte in grado di riconoscere in modo specifico il bersaglio terapeutico. Ora tratteremo due esempi di anticorpi
monoclonali attualmente in corso di studio per l’immunoterapia.
Questi farmaci sono diretti contro patologie diverse quali l’ascite accoppiata con il cancro dell’epitelio e la sclerosi multipla, ma il meccanismo di azione principale attraverso il quale esprimono la loro funzione è appunto il
controllo nel sistema immunitario.
Daclizumab, due diversi meccanismi
contro la sclerosi multipla
Daclizumab è un anticorpo monoclonale umanizzato diretto contro la
catena α del recettore per IL-2 (IL-2R). Tale recettore è espresso sulla superficie di alcune cellule del sistema immunitario: i linfociti T e B, soprattutto
quando si trovano in forma attiva. Il blocco di tale recettore da parte dell’anticorpo monoclonale è in grado di inibire il legame di IL-2, una potente molecola proinfiammatoria, con il recettore presente sui linfociti, inibendo in tal modo l’ulteriore attivazione e proliferazione di queste cellule e
quindi spegnendo il fenomeno infiammatorio. Fino ad oggi l’utilizzo di
Daclizumab è stato destinato alla prevenzione del rigetto dopo il trapianto
renale, ma da alcuni anni sono stati evidenziati nuovi target terapeutici.
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IL MONDO
DEL LABORATORIO
Tra questi, in primis, la Sclerosi Multipla (SM). Questa malattia del sistema
nervoso ha, infatti, una forte componente infiammatoria, in quanto il sistema immunario del malato si attiva, per motivi ancora sconosciuti, contro la
mielina, una proteina che costituisce il naturale rivestimento dei nervi. La
distruzione del rivestimento mielinico ha conseguenze estremamente debilitanti a livello visivo, cognitivo e motorio. La malattia inoltre è degenerativa e oggi la cura è volta al rallentamento della progressione e al controllo
dei sintomi in quanto non è ancora disponibile una cura risolutiva.
Alcuni studi clinici, tra cui lo studio di fase II CHOICE, hanno evidenziato
che il trattamento con daclizumab è in grado di migliorare le condizioni dei
malati di sclerosi multipla che non rispondono alla cura oggi considerata
d’elezione, rappresentata dall’Interferone-1β (IFN-1β). Una revisione sistematica della Cochrane Collaboration, l’ente che si occupa di raccogliere e
divulgare i dati relativi agli studi clinici più meritevoli, sostiene che ulteriori evidenze sono necessarie per validare l’uso di questo anticorpo per la
SM, per verificarne efficacia e sicurezza (2). E’ attualmente in corso un
nuovo studio clinico di fase III (DECIDE), che coinvolge 202 centri europei
tra cui 8 nel nostro Paese, volto a evidenziare l’efficacia e la sicurezza di
daclizumab confrontando i suoi effetti benefici con quelli dell’IFN-1β.
L’obiettivo dello studio sarà di valutare, in circa 1500 pazienti, la superiorità di daclizumab nella prevenzione delle ricadute, infatti, la SM è caratterizzata nella maggioranza dei casi, da periodi di remissione seguiti da
periodi di peggioramento (relapse) in cui le condizioni vanno peggiorando
rispetto a quelle precedenti alla remissione. Sarà, inoltre, valutato il rallentamento dei sintomi di declino funzionale e disabilità e il mantenimento
della qualità di vita da parte dei due farmaci. Lo studio sarà completato nel
2014 (3). Oltre al meccanismo già descritto, in cui l’anticorpo blocca l’attivazione e la proliferazione dei linfociti T e B, è stato recentemente proposto un nuovo meccanismo d’azione, grazie alla ricerca in vitro. Ricercatori
dei laboratori di Neuroimmunologia dell’NHI di Bethesda, hanno dimostrato che il trattamento con daclizumab è in grado di stimolare l’espansione
di un altro tipo cellulare del sistema immune: le cellule natural killer (NK).
Questa popolazione cellulare di solito interviene per distruggere le cellule
infettate dai virus. Il trattamento con daclizumab è in grado di far proliferare le cellule NK in quanto la IL-2 che non viene “consumata”dai linfociti
si rende più disponibile per le cellule NK, che vengono da essa rese più attive e proliferanti. Diverse evidenze indicano che tale effetto ha un ruolo di
controllo dello stato infiammatorio nel cervello dei malati di SM, anche se
non è ancora ben chiaro come queste cellule possano agire in tal senso.
Questo nuovo meccanismo potrebbe andare a sommarsi al meccanismo
già noto ed essere, quindi, determinante nell’efficacia riscontrata con il
trattamento con daclizumab (4).
La ricerca dei meccanismi d’azione degli anticorpi monoclonali è quindi
importante per poter ampliare le nostre conoscenze e per ottimizzare in
futuro il loro utilizzo, per le diverse patologie, come si è verificato nel caso
di daclizumab, ma per indirizzare la loro azione terapeutica verso diversi
target nella stessa patologia.
Catumaxomab, un anticorpo per tre funzioni
Un altro esempio di anticorpo monoclonale che esplica diverse funzioni è
il caso di catumaxomab. Si tratta di un anticorpo monoclonale trifunzionale, infatti, possiede nelle sue diverse componenti (la frazione costante e le
due frazioni variabili) tre diverse azioni. Catumaxomab è un antimorale,
che ha come scopo principale quello di indirizzare il sistema immunitario
verso la distruzione del tumore stesso. E’ attualmente indicato per il trattamento dell’ascite maligna, l’accumulo grave di liquidi a livello addominale che spesso si verifica in concomitanza al carcinoma metastatico e può
portare a morte nell’arco di alcune settimane o mesi. Il suo utilizzo è indicato nel caso in cui non si abbia disponibilità di altre possibilità terapeutiche. Catumaxomab è un anticorpo ibrido, in cui sono stati fusi due anticorpi provenienti dal topo e dal ratto, quindi può dare degli effetti collaterali dovuti alla reazione del paziente verso le proteine animali. I suoi meccanismi di espletano grazie alle due frazioni variabili, che costituiscono due
diversi siti di legame specifici, rispettivamente per la molecola di adesione
EpCAM, espressa dalle cellule epiteliali, e la molecola CD3 che è espressa
dai linfociti T. La frazione costante è in grado di legare, a sua volta, altre
cellule del sistema immunitario, come cellule NK, macrofaci e cellule dendritiche. EpCAM è espressa anche da una grande percentuale di carcinomi
e il suo legame con catumaxomab permette di concentrare l’anticorpo
verso il sito tumorale e di attirare di conseguenza i linfociti T e gli altri effettori del sistema immune nel sito tumorale, per indirizzare la risposta immune diretta verso il tumore (5, 6). Sono attualmente in corso due studi clinici, tra cui uno studio multicentrico di fase IIIb (CASIMAS) che coinvolge
anche l’Italia e ha come obiettivo di valutare l’efficacia e la sicurezza del
trattamento con catumaxomab in pazienti con ascite maligna e cancro epiteliale. Il trattamento con catumaxomab verrà effettuato in associazione o
meno con prednisolone, che rappresenta oggi il trattamento ospedaliero
d’elezione insieme al drenaggio dei liquidi addominali (paracentesi). Il
secondo studio in corso rappresenta una sorta di proseguimento del CASIMAS in quanto valuterà la tollerabilità all’anticorpo terapeutico, in pazienti che hanno già effettuato quattro trattamenti con catumaxomab. Sarà
misurata la sopravvivenza, l’incidenza e la severità degli eventi avversi, la
qualità della vita e inoltre lo sviluppo di anticorpi del paziente diretti contro catumaxomab (3,7).
Bibliografia
Rapporto sulle biotecnologie in Itali, BioinItaly report 2010, Assobiotec, Farmindustria, Istituto Nazionale per il Commercio Estero
Daclizumab for relapsing remitting multiple sclerosis. Review Lui J, et Al The
Cochrane library 2010, issue 6: www.clinicaltrials.gov - www.clinicaltrials.gov;
An IL-2 paradox: blocking CD25 on T cells induces IL-2 driven activation of
CD56bright NK cells. Martin JF, et al, The Journal of Immunology june 11, 2010
The trifunctional antibody catumaxomab for the treatment of malignant ascites
due to epithelial cancer: results of a prospective randomized phase II/III trial. Heiss
et al, International Journal of Cancer, April 2010: www.ema.europa.eu /www.clinicaltrialssearch.org - www.clinicaltrialssearch.org
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