Negli ultimi decenni infatti sono stati condotti studi clinici sperimentali basati sulla somministrazione a pazienti con tumori di cellule del sistema immunitario, chiamati linfociti T, alcuni dei quali sono in grado di riconoscere ed eliminare le cellule tumorali. I linfociti che riconoscono antigeni tumorali possono attaccare le cellule tumorali. Purtroppo sono molto rari e spesso non bastano per eliminare il tumore. TCR gene Editing e’ “l’evoluzione” di TCR Gene Transfer, una procedura che permette di generare rapidamente un numero elevato di linfociti T specifici per un determinato tumore. Questi linfociti del tumore specifici sono prodotti in laboratorio e differiscono da quelli naturali poiche’ presentano due diversi tipi di TCR, quello endogeno (presente gia’ prima del trasferimento genico) e quello esogeno, anti-tumorale che e’ stato introdotto tramite la manipolazione genetica. La presenza di 2 TCR diversi sulla stessa cellula comporta sia problemi di efficacia che di sicurezza. Il TCR anti-tumorale deve infatti competere con quello endogeno per accedere alla membrana cellulare e dunque per poter riconoscere il tumore.
I linfociti generati con questa tecnologia sono dunque meno efficaci rispetto ai rari linfociti anti-tumorali che originano naturalmente. I ricercatori del San Raffaele, hanno superato i limiti di TCR Gene Transfer e messo a punto “TCR-gene editing” una procedura attraverso la quale e’ possibile, sostituire il TCR endogeno con il TCR anti-tumorale, generando un numero elevato di linfociti che esprimono alti livelli del solo TCR anti-tumorale. Questa tecnologia consente dunque di produrre, potenzialmente per ogni paziente, linfociti T efficaci e sicuri quanto i linfociti T anti-tumorali naturali. Cio’ e’ stato possibile grazie all’utilizzo di Zinc Finger Nucleases (ZFN), molecole artificiali in grado di riconoscere sequenze specifiche di DNA (scelte a priori dagli scienziati) e di provocare tagli nella sua doppia elica. Questo taglio nel DNA provocato dalle ZFN interrompe l’informazione genetica e rende la cellula incapace di produrre la proteina codificata dal gene colpito dalle ZFN. L’editing del DNA con le ZFN e’ stato applicato alla terapia genica per la prima volta dal gruppo di Luigi Naldini ed e’ stato riconosciuto come “metodo dell’anno” alla fine del 2011 dalla rivista Nature.