Tumori cerebrali: studiato un innovativo protocollo sperimentale

I tumori cerebrali maligni di natura gliale sono il tipo più aggressivo di tumori del sistema nervoso centrale.

Nonostante molte strategie terapeutiche, non si è ancora raggiunta una significativa efficacia in ambito clinico.

Di conseguenza, l’identificazione di nuove strategie che potrebbero superare la resistenza delle cellule tumorali ai trattamenti antitumorali sarà cruciale per migliorare la qualità della vita e il tempo di sopravvivenza dei pazienti con tumore al cervello.

Recentemente sono stati riportati studi di ricerca di base seguiti da studi clinici basati sulla terapia fotodinamica nei tumori.

Tumori cerebrali: l’innovativo protocollo sperimentale

I ricercatori delle Università di Pavia e di Sassari hanno sviluppato un innovativo protocollo sperimentale in cellule di tumore astrocitario umano (una tipologia di neoplasie del sistema nervoso centrale).

L’articolo, pubblicato sulla rivista internazionale “Cells”, è il risultato di un lavoro sperimentale durato alcuni anni e inerente alla strategia terapeutica antitumorale nota come “terapia fotodinamica”.

Questo approccio sfrutta le proprietà biochimiche di alcuni composti, naturali o di sintesi, di emettere energia in seguito a particolari stimolazioni energetiche visive che determinano, all’interno delle cellule che hanno incamerato i composti fotosensibili, la produzione di specie reattive dell’ossigeno, particolarmente tossiche per le stesse cellule.

Tra i numerosi fotosensibilizzanti impiegati da anni nella ricerca, il composto di sintesi Rosa bengala presenta interessanti proprietà spettrali e di autofluorescenza, e anche favorevoli caratteristiche terapeutiche oncologiche nei melanomi e per il trattamento di patologie oftalmologiche come i disturbi congiuntivali e palpebrali.

Nonostante i continui progressi nel trattamento delle neoplasie, i tumori astrocitari rappresentano a oggi una delle sfide più difficili nel migliorare la prognosi per i pazienti con aspettative di vita ridotte a pochi mesi di sopravvivenza dalla diagnosi.

Cos’è la terapia fotodinamica

La terapia fotodinamica (PDT) è una promettente strategia antitumorale basata sulla stimolazione dell’energia luminosa delle molecole di fotosensibilizzanti (PS) all’interno di una cellula maligna.

Tra una moltitudine di PS recentemente studiati, Rose Bengala (RB) è stato segnalato come induttore di citotossicità in diverse cellule tumorali.

Però, RB mostra una bassa capacità di penetrazione attraverso le membrane cellulari.

I ricercatori quindi, hanno sviluppato un protocollo di dieta povera di aminoacidi che aumenta significativamente l’assorbimento di RB nelle cellule.

“Dopo l’assorbimento indotto dalla dieta, RB viene rilasciato all’esterno delle cellule”, dice Sergio Comincini, coordinatore dello studio.

“Pertanto, abbiamo introdotto un trattamento farmacologico specifico per interferire con il rilascio extracellulare di RB.

Questi trattamenti combinati consentono quantità nanomolari significativamente ridotte di RB somministrato e una diminuzione dell’intervallo di tempo richiesto per la stimolazione PDT”.

I ricercatori quindi, hanno sviluppato per la prima volta uno schema combinato per:

• aumentare contemporaneamente l’assorbimento di RB nelle cellule e
• ridurre il rilascio extracellulare del farmaco
• migliorare l’efficacia dei trattamenti basati sulla PDT.

È importante sottolineare che questa strategia potrebbe essere un approccio prezioso per fornire in modo efficiente altri farmaci PS o chemioterapici nelle cellule tumorali.

Tumori cerebrali: lo studio

Il laboratorio di Oncogenomica Funzionale di Pavia, attivo da anni nella ricerca e sviluppo di protocolli preclinici per il trattamento dei tumori astrocitari dell’uomo, ha voluto esaminare l’efficacia antitumorale del fotosensibilizzante Rosa bengala in modelli sperimentali cellulari di tumori astrocitari umani.

Queste cellule tuttavia erano in grado di attuare meccanismi di resistenza al trattamento, limitandone l’ingresso del composto nelle cellule e allo stesso tempo liberandosene attraverso un efficiente meccanismo di rilascio.

L’intuizione dei ricercatori per superare queste difficoltà è stata duplice:

• in primo luogo “costringere” le cellule tumorali ad acquisire dall’ambiente esterno quanto più possibile in termini di molecole terapeutiche, attraverso una “dieta” povera di aminoacidi e sfruttando la necessità della cellula tumorale di una maggiore funzionalità metabolica rispetto a una cellula normale
• in secondo luogo, bloccando farmacologicamente i meccanismi di rilascio extracellulare del composto Rosa bengala e favorendo quindi la sua permanenza all’interno della cellula.

“Con questo lavoro multidisciplinare”, dice Sergio Comincini.

“Abbiamo evidenziato un importante punto debole della cellula tumorale, cioè la sua voracità metabolica che la obbliga in certe situazioni a captare dall’esterno molecole e potenziali nutriliti per consentire un crescente fabbisogno energetico e proliferativo.

In queste condizioni, composti terapeutici potrebbero essere facilitati nel loro ingresso e nella loro funzionalità biochimica, bloccando simultaneamente anche i meccanismi di detossificazione che la cellula tumorale è purtroppo in grado di attuare, migliorando quindi complessivamente l’efficacia terapeutica.

La dimostrazione funzionale della strategia è stata infatti quella di essere riusciti a introdurre efficacemente e con bassi dosaggi farmacologici un composto come il Rosa bengala difficilmente assorbibile dalle cellule tumorali, sufficienti tuttavia per poter attivare il trattamento sperimentale basato sulla terapia fotodinamica.

Crediamo, infine, che la strategia sviluppata possa essere favorevolmente impiegata con altri composti terapeutici in diversi contesti oncologici”.

Immagine di copertina di Edward Jenner https://www.pexels.com/it-it/foto/uomo-persona-tecnologia-lente-4033151/