Tecnica Innovativa per Sconfiggere Tumori e Cellule Resistenti ai Farmaci

Un team di ricercatori ha sviluppato un metodo sperimentale rivoluzionario capace non solo di eliminare i tumori, ma anche di distruggere le cellule cancerose resistenti ai farmaci, che spesso sono la causa di recidive ripetute, riducendo significativamente le opzioni terapeutiche disponibili per i pazienti. Quando un farmaco mirato riesce a eliminare il tumore, possono persistere cellule resistenti che possono provocare una nuova formazione tumorale e metastasi. 

L'evoluzione delle cellule tumorali resistenti è una delle ragioni per cui alcune forme di cancro risultano particolarmente aggressive e difficili da trattare.

Grazie a questa nuova tecnica, i ricercatori hanno trovato il modo di utilizzare l'evoluzione delle cellule tumorali a proprio vantaggio, inducendole non solo a autodistruggersi, ma anche a eliminare le cellule vicine resistenti ai trattamenti. Sebbene questa tecnica sia stata finora efficace solo su cellule tumorali umane in coltura e su modelli murini, è così promettente che gli scienziati hanno già richiesto il brevetto.

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La nuova procedura, chiamata “circuito genetico modulare a doppio interruttore”, è stata sviluppata da un team statunitense del Dipartimento di Ingegneria Biomedica e dell'Huck Institute per le Scienze della Vita dell'Università Statale della Pennsylvania, in collaborazione con il Dipartimento di Biologia dell'Università della California San Diego. Il progetto è stato coordinato dal professor Justin Pritchard, docente di ingegneria biomedica presso l'Università Statale della Pennsylvania. Pritchard e il suo team hanno lavorato per superare la frustrazione dovuta alla capacità del cancro di sviluppare resistenza ai farmaci, esaurendo progressivamente le opzioni di trattamento.

I nuovi farmaci oncologici spesso falliscono non per mancanza di efficacia, ma a causa delle caratteristiche intrinseche del cancro, che si evolve e resiste ai principi attivi. L'idea innovativa è stata quella di sfruttare questo meccanismo evolutivo per colpire il cancro stesso. I ricercatori hanno utilizzato i “gene drive di selezione”, tecniche molecolari che amplificano specifici tratti genetici, per esempio nella lotta alla malaria, per orientare la nascita di soli maschi nelle popolazioni di zanzare.

Nella lotta al cancro, il gene drive di selezione è stato utilizzato per piegare l'evoluzione delle cellule tumorali, inducendole all'autodistruzione. "Mi piace l'idea che possiamo usare l'inevitabilità dell'evoluzione di un tumore contro di esso", ha spiegato il professor Pritchard. La tecnica mira a prevenire l'innesco dei meccanismi di resistenza che rendono i farmaci inefficaci. Il circuito genetico modulare o gene drive di selezione a doppio interruttore viene introdotto nelle cellule tumorali.

Nell'esperimento sono state utilizzate linee cellulari di tumori polmonari non a piccole cellule con mutazione del gene EGFR, un obiettivo dei farmaci oncologici. Grazie a questo circuito genetico, i ricercatori possono controllare la resistenza ai farmaci. Inizialmente, il farmaco uccide le cellule cancerose sensibili, lasciando in vita quelle geneticamente modificate per resistere, oltre a un piccolo gruppo di cellule native resistenti. Questa selezione fa sì che la popolazione di cellule modificate cresca e sostituisca quelle native resistenti.

Nella fase successiva, il primo interruttore genetico viene spento, rendendo le cellule modificate vulnerabili ai farmaci. Con l'attivazione del secondo interruttore, viene introdotto un “gene suicida” che porta queste cellule all'autodistruzione e alla produzione di un composto tossico che uccide le cellule tumorali circostanti. Questo processo elimina il tumore e le cellule resistenti, prevenendo recidive. "Non solo uccide le cellule ingegnerizzate, ma anche quelle circostanti", ha dichiarato il professor Pritchard. L'efficacia del circuito genetico è stata dimostrata sia in colture cellulari che in roditori affetti da tumori.

Un aspetto sorprendente della ricerca è la capacità di contrastare vari meccanismi di resistenza messi in atto dalle cellule tumorali, riducendo la loro eterogeneità genetica e permettendo ai farmaci di agire efficacemente senza lasciare cellule superstiti pericolose. "La cosa bella è che possiamo colpire le cellule tumorali senza sapere cosa sono, senza aspettare che crescano o sviluppino resistenza", ha affermato il dottor Scott Leighow, coautore dello studio.

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Nonostante la ricerca sia ancora nelle fasi iniziali e potrebbero volerci anni prima di applicare questi risultati agli esseri umani, se riusciranno a tradurli nella pratica clinica, avremo a disposizione una delle armi più innovative ed efficaci per combattere il cancro aggressivo. I dettagli della ricerca sono stati pubblicati sulla rivista Nature Biotechnology.