Diverse ricerche internazionali hanno dimostrato come sia possibile riprogrammare le cellule tumorali trasformandole in cellule sane. Abbiamo intervistato il prof. Mariano Bizzarri, tra i massimi esperti a livello internazionale su queste ricerche.
Intervista al Prof. Mariano Bizzarri, direttore del Systems Biology Group Lab del Dipartimento di Medicina Sperimentale dell’Università La Sapienza di Roma
Professore, lei ha creato nel 2007 il laboratorio di Systems Biology della Sapienza, uno dei primi in Italia. Quale è il suo scopo?
La Systems Biology ha per scopo di impostare lo studio della Biologia in termini non riduzionisti, cioè considerando come una ‘rete’ di fattori intervenga nel determinismo del processo in esame, interagendo secondo una dinamica non-lineare, per la comprensione della quale occorre costruire modelli matematici complessi. I modelli a cui siamo abituati nel costruire il nostro ragionamento fanno leva su una concezione lineare e semplicistica del rapporto causa-effetto, mentre nella realtà la ‘causazione’ – il processo che determina l’emergenza di un fenomeno – è qualcosa di complesso che dipende dall’intervento di molte componenti che interagiscono tra loro spesso in modo non prevedibile. La Systems Biology si occupa proprio di queste cose, soprattutto nell’ambito degli studi di cancerogenesi dove peraltro da tempo sappiamo che occorra il concorso di numerosi fattori – genetici, epigenetici, ambientali etc.. – per innescare la trasformazione e lo sviluppo tumorale.
Quali sono le novità emergenti nell’ambito della ricerca biologica?
Nel corso degli ultimi decenni grazie agli sviluppi della Biologia Molecolare, abbiamo collezionato una straordinaria massa di informazioni che ci ha permesso di approfondire molti meccanismi fondamentali che avvengono all’interno della cellula. La mole di dati è in se stessa diventata un problema perché ora si tratta di ‘estrarre’ quelle poche utili informazioni necessarie a capire realmente come ‘funziona’ il sistema.
Questo spiega il boom degli studi sul cosiddetto Big Data, su come cioè ricavare informazioni essenziali da masse di informazioni, spesso slegate tra loro. Per altro verso, tuttavia, questa massa di dati non si è purtroppo tradotta, in ambito oncologico, in un reale progresso dei trattamenti quando valutati in termini di aumento della durata e della qualità della vita.
Una recente analisi condotta dal Center for Disease Control and Prevention di Atalanta (USA), l’istituto leader a livello mondiale, mostra come, a differenza di altri settori (neurologia, cardiologia), in oncologia il progresso conseguito nel corso degli ultimi 50 anni è stato alquanto modesto, al netto di importanti risultati ottenuti su alcuni tumori specifici (principalmente leucemie, tumore del seno e pochi altri). Basta dare un’occhiata alla riduzione della mortalità, riportata nella tabella che segue:
E quindi?
Tutto questo implica la necessità di riconsiderare l’impianto strategico su cui si basano i trattamenti convenzionali. Finora abbiamo cercato di ridurre e/o di eliminare le masse tumorali ricorrendo alla chirurgia, alla radioterapia ed alla chemioterapia. Purtroppo non disponiamo di farmaci tanto selettivi da poter essere utilizzati nella giusta concentrazione tale da uccidere le cellule tumorali in modo significativo prima che sviluppino resistenza.
È invece opportuno riconsiderare come ‘modulare’ lo sviluppo del tumore agendo sia sui normali controlli che regolano la crescita e il differenziamento dei tessuti, sia sui meccanismi di ‘reazione’ dell’organismo nei confronti dell’emergere di cellule e tessuti ‘estranei’. Esempi del primo caso sono quelli su cui si basa l’ormonoterapia antitumorale. Il secondo caso riguarda invece la immunoterapia anti-tumorale che da alcuni anni sta riscuotendo un rinnovato interesse dopo anni di (relativo) oblio. Occorre tuttavia ideare una più completa ed articolata strategia che punti a conseguire la ‘reversione’ del fenotipo tumorale (Tumor Reversion).
Cosa si intende per Tumor Reversion (Reversione del fenotipo tumorale)?
Il processo di Tumor Reversion implica una ‘riprogrammazione’ del tumore – a livello epigenetico e funzionale – tale da normalizzare il fenotipo del tumore stesso, dove per ‘fenotipo’ si intende l’insieme delle proprietà funzionali e biochimiche della cellula. Una cellula tumorale che subisce la reversione perde generalmente i caratteri di ‘malignità’, cioè la capacità di invadere e distruggere i tessuti, disseminando le proprie metastasi a distanza.
Spesso il tessuto tumorale ‘revertito’ finisce con l’integrarsi ‘pacificamente’ nel contesto dei tessuti normali. Si è cominciato a sospettare dell’esistenza di questo processo già dai primi del 1900, quando si osservò che le cellule tumorali cresciute a contatto di cellule normali o embrionarie recuperavano caratteristiche di normalità. Da trent’anni il fenomeno è stato messo in relazione alle cosiddette ‘guarigioni spontanee’ (ottenute senza ricorrere a nessun tipo di trattamento) e si è cominciato ad investigare i meccanismi molecolari che potevano spiegare un fenomeno tanto complesso.
Negli ultimi quindici anni si è finalmente scoperto come alcune proteine – tra cui la TCTP, Translationally Controlled Tumor Protein – sono coinvolte nell’indurre attivamente la riprogrammazione della cellula tumorale, agendo sia a livello della modulazione genetica sia su singoli percorsi enzimatici. Nel nostro laboratorio abbiamo messo in evidenza come questo processo di reversione possa essere innescato da molecole semplici e soprattutto da fattori di differenziazione ottenuti dalle uova di pesce. In questo caso, gli estratti stimolano la riprogrammazione per il tramite di micro-RNA e inducono un blocco significativo del processo di metastatizzazione. Nel contempo le cellule recuperano molte caratteristiche di ‘benignità’, perdono la capacità di migrare e mostrano di aver recuperato un metabolismo ‘normale’. Questi effetti sono stati osservati su moltissime linee tumorali, dalla leucemia al tumore del colon, del polmone, del fegato e della mammella.
Ci sono prospettive terapeutiche?
Uno studio randomizzato condotto su pazienti affetti da carcinoma del fegato in stadio terminale ha mostrato come un trattamento a base di specifici peptidi di pesce ha contribuito a conseguire un rilevante aumento della sopravvivenza in numero di pazienti significativamente superiore rispetto al gruppo di controllo.
Un altro studio, condotto su pazienti affetti da cancro del colon resistente alla chemioterapia, ha fatto osservare come la contemporanea somministrazione di specifici estratti di peptidi di pesce e chemioterapici permettesse di ridurre la resistenza farmacologica ed aumentare la sopravvivenza rispetto a quanto osservato nei pazienti trattati con sola chemioterapia. Altri studi osservazionali hanno mostrato un effetto benefico su tumori gastrointestinali e della mammella. Siamo solo all’inizio ma le prospettive ci incoraggiano a proseguire lungo questa strada. Su questi temi abbiamo stabilito importanti collaborazioni dentro e fuori l’Italia, in particolare con centri di ricerca Russi, Francesi e Statunitensi. L’argomento è stato affrontato nel corso di un convegno internazionale svoltosi a Roma nell’ottobre del 2017 e sarà oggetto di un prossimo congresso finalizzato a stabilire una strategia concertata volta a definire i capisaldi della Tumor Reversion.
La prima Summer School all’Università Sapienza di Roma
Proprio su questi argomenti è stata attivata dall’Università Sapienza di Roma una Summer School internazionale, per ulteriori informazioni cliccate qui (iscrizione Summer School)
Per ulteriori informazioni potete scriverci a info@saluteuropa.org
Segnaliamo inoltre il sito www.oncovita.it che ha raccolto alcuni tra i principali studi su questo innovativo approccio alla ricerca sul cancro
Redazione
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