Bassi livelli di ossigeno nei tumori potenziano le risposte immunitarie contro il cancro / Low Oxygen Levels in Tumors Boost Immune Responses against Cancer

 Bassi livelli di ossigeno nei tumori potenziano le risposte immunitarie contro il cancro / Low Oxygen Levels in Tumors Boost Immune Responses against Cancer

Segnalato dal Dott. Giuseppe Cotellessa / Reported by Dr. Giuseppe Cotellessa

Un nuovo studio dell'Istituto di ricerca sulla leucemia Josep Carreras in Spagna ha rivelato una scoperta sorprendente: bassi livelli di ossigeno, o ipossia, nei tumori potrebbero in realtà potenziare alcune risposte immunitarie contro il cancro.

La ricerca, pubblicata su Science Advances, sfida la visione prevalente secondo cui l'ipossia contribuisce solo alla progressione del tumore. Invece, lo studio identifica una popolazione di cellule immunitarie che diventa più efficace nel combattere il cancro quando esposta a queste condizioni di carenza di ossigeno.

I tumori spesso crescono più velocemente di quanto il loro apporto di sangue riesca a tenere il passo, creando regioni con poco ossigeno. Questo ambiente ipossico costringe le cellule tumorali ed i tessuti circostanti ad adattarsi, in genere in modi che promuovono la sopravvivenza del tumore e rendono il cancro più resistente al trattamento. Si è creduto a lungo che l'ipossia sopprima anche il sistema immunitario, consentendo ai tumori di crescere senza controllo. Tuttavia, questo studio suggerisce che alcune cellule immunitarie, in particolare i macrofagi, possono rispondere all'ipossia migliorando le loro capacità di combattere il cancro.

I macrofagi, un tipo chiave di cellula immunitaria, solitamente svolgono un ruolo critico nel mantenere i tessuti sani e combattere le infezioni. Nei tumori, tuttavia, i macrofagi vengono spesso riprogrammati dalle cellule cancerose per sopprimere le risposte immunitarie, il che porta a esiti peggiori per i pazienti. Il gruppo di ricerca, guidato da Esteban Ballestar, PhD, ha scoperto che quando i macrofagi sono esposti a bassi livelli di ossigeno, subiscono cambiamenti epigenetici che consentono loro di diventare più efficaci nell'attivare il sistema immunitario per combattere le cellule cancerose.

Lo studio si è concentrato sui macrofagi nei tumori della vescica e delle ovaie. I ricercatori hanno identificato un set di geni associati all'infiammazione che erano più attivi nei macrofagi ipossici. Questo aumento di attività è guidato da molecole regolatrici come NF-κB e HIF1α, che sono note per essere importanti nelle risposte immunitarie. I tumori che contenevano questi macrofagi attivati ​​dall'ipossia erano collegati a migliori risultati per i pazienti, il che suggerisce che il sistema immunitario può ancora reagire anche in ambienti difficili e con poco ossigeno.

I ricercatori ritengono che la scoperta rappresenti un cambiamento significativo nella comprensione di come il microambiente tumorale influenzi la progressione del cancro. Tradizionalmente, l'ipossia è stata vista solo come una barriera al trattamento, rendendo i tumori più aggressivi e resistenti a terapie come chemioterapia e radiazioni. Questa nuova ricerca dimostra che, in determinate condizioni, un basso livello di ossigeno può effettivamente aiutare il sistema immunitario rendendo alcuni macrofagi più efficaci nell'attaccare le cellule tumorali.

Il gruppo spera che ulteriori ricerche sveleranno i modi per attivare questa risposta immunitaria in modo più coerente. I trattamenti futuri potrebbero includere farmaci che imitano gli effetti dell'ipossia o che prendono di mira i percorsi regolatori specifici identificati nello studio, come NF-κB e HIF1α.

ENGLISH

A new study from the Josep Carreras Leukemia Research Institute in Spain has revealed a surprising finding: low oxygen levels, or hypoxia, in tumors may actually enhance some immune responses against cancer.

The research, published in Science Advances, challenges the prevailing view that hypoxia only contributes to tumor progression. Instead, the study identifies an immune cell population that becomes more effective at fighting cancer when exposed to these oxygen-starved conditions.

Tumors often grow faster than their blood supply can keep up, creating regions of low oxygen. This hypoxic environment forces cancer cells and surrounding tissues to adapt, typically in ways that promote tumor survival and make the cancer more resistant to treatment. It has long been believed that hypoxia also suppresses the immune system, allowing tumors to grow unchecked. However, this study suggests that certain immune cells, particularly macrophages, can respond to hypoxia by enhancing their cancer-fighting abilities.

Macrophages, a key type of immune cell, usually play a critical role in keeping tissues healthy and fighting infections. In tumors, however, macrophages are often reprogrammed by cancer cells to suppress immune responses, which leads to worse outcomes for patients. The research team, led by Esteban Ballestar, PhD, found that when macrophages are exposed to low oxygen, they undergo epigenetic changes that allow them to become more effective at activating the immune system to fight cancer cells.

The study focused on macrophages in bladder and ovarian cancers. The researchers identified a set of genes associated with inflammation that were more active in hypoxic macrophages. This increase in activity is driven by regulatory molecules like NF-κB and HIF1α, which are known to be important in immune responses. Tumors that contained these hypoxia-activated macrophages were linked to better patient outcomes, suggesting that the immune system can still fight back even in challenging, low-oxygen environments.

The researchers believe that the discovery is a significant shift in understanding how the tumor microenvironment affects cancer progression. Traditionally, hypoxia has been viewed solely as a barrier to treatment, making tumors more aggressive and resistant to therapies like chemotherapy and radiation. This new research shows that, under certain conditions, low oxygen can actually help the immune system by making some macrophages more effective at attacking cancer cells.

The team hopes that further research will uncover ways to activate this immune response more consistently. Future treatments might involve drugs that mimic the effects of hypoxia or target the specific regulatory pathways identified in the study, such as NF-κB and HIF1α.

Da:

https://www.insideprecisionmedicine.com/topics/translational-research/low-oxygen-levels-in-tumors-boost-immune-responses-against-cancer/