Foto: piattaforma ‘organotipica’ multi-strato 3-D per screening high-throughput per identificare nuove terapie per il cancro ovarico. I fibroblasti sono rossi. Cellule mesoteliali sono blu. Le cellule tumorali ovariche sono verdi. Credit: Lengyel laboratory, University of Chicago
I ricercatori della University of Chicago Medicine hanno sviluppato un nuovo strumento di screening che utilizza più tipi di cellule per testare rapidamente composti che potrebbero bloccare i primi passi dello sviluppo delle metastasi nel cancro ovarico.
Il sistema tridimensionale di coltura cellulare, utilizzato per lo screening ad alto rendimento, ha permesso ai ricercatori di identificare piccole molecole in grado di inibire l’adesione e la diffusione del cancro ovarico, ai tessuti circostanti.
Lo studio, pubblicato nel mese di febbraio dalla rivista Nature Communications, è il primo a descrivere una piattaforma di screening high-throughput (“Per high-throughput si intendono tutte quelle analisi scientifiche in grado di effettuare dei test su un numero molto grande di dati in un tempo ristretto grazie a macchinari e strumentazioni automatizzate), per il cancro ovarico, che imita l’organizzazione strutturale e la funzione del tessuto umano.
“Visualizzare come le cellule tumorali interagiscono con un microambiente tumorale che riflette accuratamente la complessa biologia del cancro ovarico dovrebbe aiutarci a comprendere i meccanismi alla base della progressione metastatica, oltre a identificare nuove terapie in grado di inibire questo processo”, ha detto l’ oncologo Ernst Lengyel, MD, PhD, autore senior dello studio e professore di ostetricia e ginecologia presso l’Università di Chicago.
La ricerca rappresenta un importatante passo avanti per il trattamento del cancro ovarico metastatico. Il trattamento attuale di questo tipo di cancro è costituito dalla chemioteratia e dalla chirurgia, con un tasso di sopravvivenza a cinque anni.
Anche se le terapie recentemente approvate possono aumentare il tasso di sopravvivenza libera da progressione di alcuni mesi, questo nuovo sitema di screening ha il potenziale di scoprire farmaci più efficaci che potrebbero essere destinati in maniera specifica al cancro ovarico metastatico.
Il cancro ovarico metastatico è un tipo di cancro aggressivo che raramente viene rivelato in fase iniziale. I tumori che si formano nelle tube di Fallopio o nelle ovaie, tipicamente viaggiano attraverso il fluido peritoneale alle superfici di altri organi addominali. Il cancro ovarico metastatico è solitamento limitato alla cavità addominale e nella fase iniziale causa pochi sintomi. ù
Per assemblare il loro modello, i ricercatori hanno raccolto il tessuto omentale non canceroso da pazienti sottoposte a chirurgia addominale. In laboratorio hanno isolato cellule mesoteliali e fibroblasti in coltura, due tipi cellulari predominanti nel tessuto omentale. In seguito hanno combinato queste cellule con proteine della matrice extracellulare per generare un modello di coltura cellulare multistrato.
Gli autori della ricerca sono stati in grado di miniaturizzare il loro modello per l’uso in screening ad alto rendimento (HTS), un processo utilizzato per la scoperta di nuovi farmaci, in grado di determinare rapidamente l’atticità biologica e biochimica di migliaia di composti. Poichè in precedenza HTS era stata eseguita su una piattaforma irrealistica, monostrati di cellule tumorali coltivate su superfici plastiche, molti farmaci che sembravano promettenti nelle schermate iniziali si rivelavano inefficaci in test clinici. Nel nuovo studio, i ricercatori hanno creato un sistema che riflette meglio la biologia umana ed è specifico per il cancro ovarico.
In uno schermo primario, i ricercatori hanno identificatoi ben 17 composti che hanno inibito l’adesione e l’invasione delle cellule del cancro ovarico metastatico del 75%. Sei di questi composti erano attivi in una relazione dose-risposta, in tre linee dstinte di cellule di cancro ovarico. Quattro di questi composti hanno inibito in modo significativo le funzioni chiave delle cellule nei primi passi verso lo sviluppo di metastasi, a basse dosi.
Il team di ricerca ha confermato tali risultati, testando i quattro composti sui topi trapiantati con cellule di cancro ovarico. Sorprendentemente, tutti e quattro i composti hanno inibito lo sviluppo di metastasi. Due composti hanno più che raddoppiato la sopravvivenza. In uno studio di follow up, uno dei composti, la beta escina, isolata dal seme dell’ippocastano cinese, ha inibito la progressione de tumore ovarico e lo sviluppo delle metastasi del 97/%..
” Questo studio si è basato su test iniziali su 2.400 composti“, ha detto il primo autore Hilary Kenny, PhD, ricercatore associato in ostetricia e ginecologia presso l’Università di Chicago. ” Il nostro modello è stato in seguito utilizzato per testare più di 68.000 composti che poterbbero arrivare a 100.000 entro la fine dell’anno. Stiamo imparando a identificare i composti con strutture e funzioni simili che possono essere importanti per impedire i passaggi chiave nello sviluppo delle metastasi. In futuro, modelli organotipici che riflettono la biologia di unici pazienti, potrebbero essere utilizzati nello screening. Pertanto, le piattaforme di screening high-throughput personalizzate, potrebbero consentire l’identificazione di terapie efficaci per ogni paziente. Questo è esattamente come la medicina personalizzata dovrebbe funzionare”.
Fonte http://www.eurekalert.org/pub_releases/2015-02/uocm-nst020915.php
