La scoperta delle cellule dendritiche e il Nobel postumo

Correva l’anno 1973 e il gruppo di ricerca guidato da Ralph Steinman annunciava la scoperta di un nuovo tipo cellulare, isolato dalla milza di alcuni topi: la cellula dendritica.

Già da tempo si sapeva che il sistema immunitario funzionava grazie a due principali componenti: quella innata e aspecifica (di cui fanno parte i fagociti, il sistema del complemento, …) e quella adattativa (mediata da linfociti e anticorpi specifici). Ciò che mancava da chiarire era la connessione tra queste due componenti del sistema immunitario, ovvero: come esse riuscivano a dialogare tra di loro per orchestrare una buona risposta immunitaria.

L’ipotesi più accreditata ipotizzava che alcune cellule potessero fare da mediatori…si credeva originalmente che queste cellule fossero i macrofagi, ma alcuni dati non tornavano e gli stessi macrofagi, per quanto buoni candidati, non sembravano possedere tutte le caratteristiche necessarie…

“Ricordo quella giornata molto chiaramente. Zan tornò a casa dal laboratorio e annunciò:
”Ralph ha fatto un’osservazione davvero importante oggi!”
Poi seguirono i dettagli. Ralph si era precipitato nell’ufficio di Zan per chiedergli
di venire a dare un’occhiata nel suo microscopio. Zan corse al laboratorio,
guardò nel microscopio e vide ciò che Ralph aveva appena osservato.
Fu la prima immagine di ciò che avrebbero chiamato Cellula Dendritica.”

Fern Cohn

Nato in Canada da una famiglia di origine Ebraica, Ralph M. Steinman si appassionò di biologia soltanto frequentando la McGill University a Montreal. Negli anni successivi, a New York, la sua più grande passione che lo accompagnò per tutta la vita fu cercare di comprendere i segreti del sistema immunitario e come esso viene regolato in fisiologia e in patologia…

Ed è proprio lì a New York che, nel 1973, con il suo gruppo di ricerca, scoprì la cellula dendritica come mediatore essenziale tra immunità innata e adattativa.

Figura 1 – Prime immagini di Cellule dendritiche fotografate al microscopio da Ralph Steinman e colleghi, 1973. Credits: JEM.

Le cellule dendritiche, dalla tipica forma stellata, sorvegliano lungo tutto il nostro corpo in cerca di antigeni estranei. Una volta riconosciuti, si attivano e migrano verso i linfonodi, sede nella quale riescono ad attivare senza eguali i linfociti T ed orchestrare così l’appropriata risposta immunitaria necessaria. Possiamo definirle quindi delle vere e proprie sentinelle del nostro sistema immunitario. In particolare, dopo aver fagocitato un patogeno, processano alcuni antigeni proteici e li espongono nei complessi HLA-II; pronti per essere riconosciuti dai recettori delle cellule T.

Ancor’oggi, la ricerca sulle cellule dendritiche continua. Oltre a indagare sempre più a fondo l’affascinante biologia di queste cellule, l’interesse biomedico è in particolare rivolto a comprendere il loro ruolo nel micro-ambiente tumorale e nella risposta alle vaccinazioni.

Figura 2 – Ralph M. Steinman in laboratorio

Ma il Nobel postumo cosa c’entra in questa storia? …Nel 2007 a Ralph Steinman venne diagnosticata una forma tumorale. Fiducioso, anche se consapevole delle limitazioni ancora presenti all’epoca per l’immunoterapia, Steinman decise che il suo “ultimo esperimento” sarebbe stato egli stesso. Sperimentò infatti su se stesso alcune terapie immunologiche a base di cellule dendritiche, che tanto nella sua vita aveva studiato e amato.

Il 30 settembre 2011 dovette arrendersi alla malattia…esattamente tre giorni prima dell’annuncio dei vincitori del prestigioso premio dell’Accademia Reale Svedese delle Scienze. Solo a seguito dell’annuncio, ci si rese conto che uno dei vincitori era deceduto pochi giorni prima; ma fu deciso di assegnare ugualmente il premio anche a lui, in quanto la scelta era stata già effettuata, coerentemente con il fatto di ritenerlo ancora in vita.

Il Nobel per la Medicina o la Fisiologia 2011 venne pertanto assegnato congiuntamente a Bruce Beutler e Jules Hoffmann per le loro ricerche sull’attivazione dell’immunità innata e Ralph Steinman per la scoperta della cellula dendritica e il suo ruolo come mediatore nell’immunità acquisita.

Ad oggi l’immunoterapia sembra una strada molto promettente per la cura di diverse patologie. Tanto che James Allison, premio Nobel 2018, si è spinto ad affermare di essere fiducioso che entro il 2050 l’immunoterapia vincerà la lotta contro quasi ogni tipo di tumore. Ovviamente, oltre a terapie basate su cellule dendritiche, si sta lavorando su vari fronti; ad esempio anche nello sviluppo di anticorpi sempre più mirati o sull’ingegnerizzazione dei più popolari linfociti T (es. CAR-T) o NK (es. CAR-NK).

Curiosità: Nonostante furono scoperte nel 1973, un particolare tipo di cellule dendritiche (chiamate cellule di Langerhans) furono osservate già nel 1868 da (appunto) Paul Langerhans. Questo giovane studente tedesco però, credette fossero parte del sistema nervoso, a causa probabilmente della loro forma particolare. In ogni caso, la tecnologia e le conoscenze a quel’epoca non erano ancora sufficienti, e si dovette aspettare oltre un secolo per identificare e riconoscere come tali le vere sentinelle del nostro sistema immunitario.

Roberto Amadio

Bibliografia e approfondimenti: