(Metastasi cerebrali da melanoma-Immagine Credit Public Domain).
Le metastasi cerebrali sono una delle cause più comuni di decessi per cancro e si verificano molto frequentemente nei pazienti con melanoma avanzato. Sebbene le nuove immunoterapie siano efficaci in alcuni pazienti con metastasi cerebrali da melanoma, poco si sa sulle ragioni della diffusione del melanoma al cervello e sui tassi di risposta più bassi a molte terapie.
I ricercatori della Columbia hanno ora completato uno degli studi più completi sulle cellule all’interno delle metastasi cerebrali del melanoma, scoprendo dettagli che potrebbero stimolare lo sviluppo di una nuova generazione di terapie.
“Le metastasi cerebrali sono estremamente comuni nei pazienti con melanoma, ma abbiamo avuto solo una comprensione rudimentale della biologia sottostante”, afferma il leader dello studio Benjamin Izar, MD, Ph.D., assistente Professore di medicina presso la Columbia University Vagelos College of Physicians. “Il nostro studio ci offre nuove intuizioni sulla genomica, l’immunologia e l’organizzazione spaziale di questi tumori e funge da base per ulteriori scoperte ed esplorazioni terapeutiche”.
I risultati dello studio sono stati pubblicati online su Cell.
Metodi innovativi consentono un’analisi più approfondita
Per iniziare a capire perché le metastasi cerebrali del melanoma sfuggono ai trattamenti attuali, Izar e il suo team hanno dovuto inventare nuove tecniche per eseguire analisi genetiche unicellulari di campioni di cervello congelati.
“Tali studi vengono in genere eseguiti su campioni di cervello fresco, che scarseggiano, limitando drasticamente il numero di tumori che possono essere analizzati. Al contrario, abbiamo molti campioni di melanoma congelati nella nostra banca dei tessuti”, afferma Izar.
“Questa innovazione ci ha anche permesso di analizzare i tessuti di pazienti che non erano stati trattati, permettendoci di vedere la biologia del tumore e il suo microambiente prima che venissero alterati dalla terapia“.
Svelati gli obiettivi terapeutici
Con tumori metastatici di diverse dozzine di pazienti affetti da melanoma, Izar e i suoi colleghi hanno analizzato i geni espressi in più di 100.000 singole cellule.
L’analisi ha rivelato che le metastasi cerebrali da melanoma sono più instabili dal punto di vista cromosomico rispetto alle metastasi da melanoma in altre parti del corpo.
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“L’instabilità cromosomica è il guadagno e la perdita perpetui di grandi frammenti cromosomici; questo processo innesca percorsi di segnalazione che rendono le cellule più propense a diffondersi e meglio in grado di sopprimere la risposta immunitaria del corpo“, afferma Johannes C. Melms, MD, un ricercatore post-dottorato molecolare in il laboratorio Izar e uno dei primi autori dello studio.
Questi percorsi potrebbero essere importanti bersagli terapeutici. “Diversi farmaci sperimentali che riducono l’instabilità cromosomica saranno presto testati sugli esseri umani”, afferma Melms. “Ora abbiamo una logica per valutare questi farmaci nei pazienti con metastasi da melanoma nel cervello”.
Nascondersi al sistema immunitario
I ricercatori hanno anche scoperto altre due caratteristiche delle metastasi cerebrali del melanoma che possono aiutare le cellule a nasconderdsi al sistema immunitario. I ricercatori hanno scoperto che le metastasi alterano le cellule immunitarie, in particolare i macrofagi e le cellule T nel microambiente tumorale in un modo che promuove la crescita del cancro. E hanno scoperto che le cellule adottano uno stato neuronale all’interno del cervello.
“È possibile che questi cambiamenti aiutino le cellule tumorali ad adattarsi e sopravvivere nel loro nuovo ambiente evitando le conseguenti risposte immunitarie”, afferma Jana Biermann, Ph.D., una borsista post-dottorato computazionale nel laboratorio Izar e uno dei primi autori dello studio.
Prima analisi spaziale
Infine, i ricercatori sono stati in grado di eseguire la prima analisi spaziale delle metastasi cerebrali del melanoma, analizzando e mettendo insieme analisi di più fette di tumori, proprio come uno scanner TC crea immagini tridimensionali.
“Si scopre che c’è un po’ di variabilità geografica da un tumore all’altro e anche all’interno di un determinato tumore, in termini di vie metaboliche e immunitarie”, afferma Izar.
“Stiamo appena iniziando a capire come pensare alla variabilità spaziale, ma è chiaro che questa sarà la chiave per aumentare le possibilità di risposte tumorali complete a nuove terapie”.
Fonte:Cell
