Cancro del colon-Immaghine Credit Public Domain-
Il cancro del colon retto (CRC) è il terzo tumore più diagnosticato al mondo con un’incidenza che supera il milione di casi di nuova diagnosi all’anno. Il CRC ha origine da una crescita cellulare incontrollata nello strato epiteliale del colon. Queste lesioni iniziano con l’iperplasia e prima di diventare maligne sono conosciute come polipi e possono essere rimosse durante la colonscopia regolare (escissione locale). Tuttavia, se non trattati, i polipi adenomatosi possono diventare displastici e svilupparsi ulteriormente in un carcinoma. La resezione chirurgica localizzata del CRC in stadio I-III è la principale modalità di trattamento. I pazienti con CRC in stadio II (ad alto rischio) e stadio III devono ricevere chemioterapia adiuvante (chemioterapia postoperatoria) solitamente somministrata per 3-6 mesi per ridurre il rischio di recidiva.
Ora, come determinare il trattamento più efficace per il cancro del colon?
La risposta alla chemioterapia varia notevolmente da un paziente all’altro. Un team dell’UNIGE ha sviluppato un nuovo metodo per testare diversi farmaci, senza passare attraverso il corpo della persona colpita e senza ricorrere a esperimenti sugli animali.
I ricercatori hanno utilizzato organoidi, riproduzioni in miniatura di organi e tessuti, derivati da pazienti ed esposti a trattamenti. I risultati di questi test sono stati poi modellati. Questo approccio apre la strada a terapie ottimizzate e personalizzate contro varie forme di cancro e altre malattie.
Lo studio è stato pubblicato nel Journal of Experimental & Clinical Cancer Research.
Con oltre 1,4 milioni di persone colpite ogni anno, di cui 700.000 mortali, il cancro del colon-retto è il terzo tumore più diagnosticato al mondo e il secondo più mortale, subito dopo il cancro ai polmoni. Il suo trattamento si basa principalmente su una combinazione di chemioterapie chiamate FOLFOXIRI. Tuttavia, la sua efficacia varia da paziente a paziente e i suoi effetti collaterali sono significativi. Porta anche a una progressiva resistenza ai farmaci nella maggior parte dei pazienti.
Come si possono testare e ottimizzare le combinazioni di chemioterapia per ogni paziente con cancro del colon senza causare numerosi effetti collaterali?
Un team UNIGE guidato da Patrycja Nowak-Sliwinska, Prof.ssa presso la School of Pharmaceutical Sciences della Facoltà di Scienze dell’UNIGE e membro del Translational Research Center in Oncohaematology (CRTOH), ha trovato la soluzione utilizzando gli organoidi. Queste strutture cellulari tridimensionali, create in laboratorio, riproducono la struttura e le funzioni di determinati tessuti e organi.
Quasi come organi
“Questi micro-tessuti non sono organi in quanto tali“, spiega George M. Ramzy, ricercatore post-dottorato presso la Scuola di Scienze Farmaceutiche della Facoltà di Scienze dell’UNIGE e primo autore dello studio. “Hanno alcune importanti differenze fisiologiche, come non avere sistemi vascolari o nervosi. Tuttavia, sono modelli molto efficaci per testare i trattamenti”.
I ricercatori hanno iniziato lo studio con il tessuto tumorale prelevato da pazienti non trattati presso gli Ospedali universitari di Ginevra (HUG). Coltivando cellule staminali da questi tessuti, che gradualmente si sono divise e organizzate in strutture tridimensionali, gli scienziati sono stati in grado di produrre organoidi o tumoreidi, dal tumore di ciascun paziente.
“Abbiamo quindi testato diversi farmaci su questi modelli, senza conoscerne il background genetico”, spiega Patrycja Nowak-Sliwinska. Questo background individuale determina in gran parte l’efficacia dei trattamenti. I ricercatori sono quindi partiti da zero, basando tutto il loro studio sull’osservazione della risposta delle cellule in tempo reale.
Veloce, efficace e personalizzato
Questi avatar tumorali sono stati esposti a una gamma di sette trattamenti attualmente in uso clinico. A seconda della risposta di ciascun organoide del paziente, la combinazione e i dosaggi di questi trattamenti sono stati adattati. Tutti i risultati sono stati modellati matematicamente per prevedere l’efficacia e le dosi ottimali per ogni organoide, cioè per ogni paziente. Questi test sono stati eseguiti nell’arco di due settimane.
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“Questo è un lasso di tempo clinicamente rilevante: è il lasso di tempo attualmente necessario alla professione medica per scegliere un trattamento dopo la diagnosi“, afferma Patrycja Nowak-Sliwinska.
Immagine:il team di ricerca ha lavorato con organoidi derivati da tessuto tumorale non trattato prelevato da pazienti. Credito: UNIGE
Grazie a una collaborazione tra il laboratorio di ricerca dell’UNIGE e l’EPFL, i ricercatori sono stati poi in grado di determinare lo stadio del tumore di ciascun paziente e le principali mutazioni coinvolte nella progressione della malattia. Queste informazioni sono rilevanti ed essenziali per comprendere meglio la scelta e il meccanismo d’azione di ciascuna combinazione di farmaci. “Ogni paziente è diverso e richiede un trattamento specifico”, aggiunge Patrycja Nowak-Sliwinska.
Questo approccio innovativo, senza modelli animali, è stato appena brevettato. Offre cure personalizzate per molte forme di cancro, ma anche per altre malattie come le malattie cardiovascolari o virali. Prove sono in corso per il cancro del rene. Per il team di ricerca, il prossimo passo sarà lavorare sugli organoidi di tumori del colon pretrattati , che mostrano quindi segni di resistenza. L’obiettivo sarà anche quello di accorciare la durata del processo di ottimizzazione.
