Lo stress ossidativo può aiutare il cancro a prosperare, ma i nuovi trattamenti per il cancro funzionano spingendo i livelli dello stress ossidativo ad un punto che invece di aiutarlo a prosperare, lo uccide.
“La terapia delle cellule T adottiva sembra riprogrammare il metabolismo delle cellule tumorali, aumentando il loro livello di specie reattive dell’ossigeno o ROS e la loro distruzione”, dice il Dr. Gang Zhou, immunologo presso il Georgia Cancer Center e Dipartimento di Medicina presso il Medical College of Georgia all’Università di Augusta.
Gli scienziati hanno trattato topi con tumori del colon-retto di grandi dimensioni, con terapia con cellule T adottiva dopo averli precondizionati con un farmaco chemioterapico noto per aiutare l’espansione e la persistenza di queste cellule T infuse. Le cellule T sono cellule di un paziente, ma progettate per combattere meglio il cancro.
“La terapia sembra fornire un doppio-whammy mortale alle cellule cancerose”, dice Zhou, autore corrispondente dello studio pubblicato sulla rivista Cell Metabolism.
Gli scienziati hanno scoperto che il trattamento interferiva con la produzione di glutatione, un antiossidante naturale presente in tutte le cellule, poiché aumentava la produzione e l’accumulo di ROS nelle cellule tumorali.
I risultati comprendevano un aumento della produzione di citochine proinfiammatorie e del fattore di necrosi tumorale alfa, che regolano molte funzioni che il cancro deve controllare come la proliferazione, la differenziazione e la morte delle cellule.
“Abbiamo iniziato ponendoci domande su come l’immunoterapia può modificare il metabolismo delle cellule tumorali. I nostri studi dimostrano che il fattore di necrosi tumorale alfa può agire direttamente sulle cellule tumorali e indurre ROS al loro interno”, afferma Zhou.
La linea di fondo dei cambiamenti metabolici include, per esempio, la completa regressione del tumore in quasi tutti i topi testati.
Gli scienziati hanno riscontrato effetti simili – livelli ROS più alti correlati ad alta morte delle cellule tumorali – quando la terapia è stata utilizzata in modelli di cancro al seno e linfoma.
Il fattore di necrosi tumorale alfa appare fondamentale per questi risultati desiderati dopo terapia con cellule T adottive, perché quando gli scienziati l’hanno eliminato dall’equazione, la morte delle cellule tumorali è diminuita drasticamente.
Scavenging ROS ha avuto un effetto simile. La somministrazione dell’antiossidante N-acetilcisteina – un precursore del glutatione – ha anche ostacolato l’effetto curativo della terapia adottiva delle cellule T.
I ricercatori hanno anche scoperto che il fattore di necrosi tumorale alfa si sincronizza con la chemioterapia per aumentare lo stress ossidativo e la morte delle cellule tumorali. I farmaci noti per aumentare i livelli di ROS, possono in qualche modo replicare il beneficio dell’uccisione del tumore della terapia con cellule T adottive. “È noto che questi farmaci possono aumentare lo stress ossidativo nelle cellule tumorali e spingerle verso la morte o l’apoptosi”, dice Zhou.
In effetti, in un apparente tentativo fallito di combattere ROS più elevato, gli scienziati hanno trovato una maggiore espressione di diversi geni antiossidanti nelle cellule tumorali trattate.
Gli aumenti di ROS, letali per il cancro, che i ricercatori hanno trovato, erano limitati alle cellule tumorali e non ad altri tipi di cellule vicine.
Gli scienziati osservano che l’uccisione diretta di tumori da parte di ROS che hanno osservato, non nega la possibilità che il fattore di necrosi tumorale alfa stia funzionando anche attraverso il suo metodo precedentemente noto di impedire le forniture di sangue ai tumori.
La terapia antiossidante nei pazienti con cancro attivo ha prodotto risultati contrastanti, ma la maggior parte degli studi indica che peggiora il cancro, in particolare nei fumatori, secondo il National Cancer Institute. Studi preclinici su topi indicano che la terapia promuove la crescita e la metastasi del tumore. “Gli studi che esplorano i benefici della terapia antiossidante nella prevenzione del cancro non hanno mostrato alcun beneficio o danno”, afferma NCI.
( Vedi anche:Il colesterolo alto innesca stress ossidativo mitocondriale che porta all’ osteoartrite).
È noto che i tumori colpiscono le cellule T. In effetti gli scienziati hanno dimostrato che i due possono competere per la nutrizione e l’energia nel microambiente tumorale.
“Comparativamente poco focus c’è stato su ciò che le cellule T fanno ai tumori”, Zhou e i suoi colleghi riferiscono. “Ma una migliore comprensione di tale impatto dovrebbe aiutare a migliorare le immunoterapie, come la terapia delle cellule T adottive, che cercano di consentire alle cellule T di individuare meglio i tumori”.
La terapia con cellule T adottive è ancora in fase di sviluppo per il trattamento del cancro del colon-retto. I ROS sono sostanze chimiche come il perossido e il superossido che sono sottoprodotti delle funzioni corporee necessarie come l’uso di ossigeno e la produzione di energia da parte di centrali elettriche chiamate mitocondri. “Una delle ragioni per cui le cellule tumorali hanno livelli ROS naturalmente più alti è che hanno una forte domanda di energia”, dice Zhou.
Alcuni livelli di ROS avvantaggiano anche le nostre cellule sane, tra cui la proliferazione e la differenziazione cellulare. Ma troppo ROS è mortale anche per le cellule normali ed dannoso per il DNA.
Fonte: Cell Metabolism
