Immagine, Khaled Barakat con il suo super-computer BM Blue Gene / Q – l’equivalente di 60.000 computer. Credit: Faculty of Pharmacy and Pharmaceutical Sciences.
Immagina il trattamento del cancro senza chemioterapia, radioterapia o chirurgia. Solo una piccola pillola simile all’aspirina. Sembra magia?
“Abbiamo usato la parola” magia “perché il concetto non è correlato a un certo tipo di cancro”, ha detto Barakat, “ma a qualsiasi problema nel corpo correlato a qualsiasi tipo di cancro”.
Quattro anni fa, Barakat ha annunciato la ricerca di un “farmaco magico” grazie a una partnership con l’Alberta Cancer Foundation e l’Istituto di virologia applicata Li Ka Shing.
Con l’aiuto di un supercomputer e di una squadra da sogno di ricercatori sul cancro, il team di Barakat ha pubblicato un nuovo studio su Scientific Reports che rivela la scoperta di una minuscola molecola che potrebbe fare proprio questa “magia”.
“È una molecola molto potente”, ha detto Barakat. “E grazie a un enorme sforzo di squadra, stiamo anche facendo ottimi progressi su un’altra molecola per un obiettivo diverso”.
Piccole molecole, grande promessa
Il cancro attacca il corpo cooptando checkpoint immunitari, “freni” molecolari che normalmente aiutano il corpo a prevenire una risposta immunitaria iperattiva. Producendo un’abbondanza di questi checkpoint, il cancro lascia le cellule T incapaci di attaccare il tumore in crescita.
L’idea di utilizzare il sistema immunitario per combattere il cancro ha mostrato molte promesse.
Negli ultimi anni, i ricercatori hanno perfezionato gli anticorpi che sostituiscono questi “freni” e riattivano le cellule T. La ricerca su due di questi posti di blocco, con un valore terapeutico stimato del valore di miliardi di dollari e ha vinto un premio Nobel nel 2018. Ma sebbene le vite siano state estese e le evidenze della malattia sono state spazzate via per alcuni pazienti, l’approccio non è stato senza complicazioni.
Poiché gli anticorpi sono molecole di grandi dimensioni, possono rimanere nel corpo per mesi, aumentando la probabilità che il sistema immunitario si rivolti contro se stesso, colpendo organi e tessuti.
I trattamenti tendono inoltre ad essere estremamente costosi e difficili da somministrare.
Il laboratorio di Barakat ha trascorso gli ultimi quattro anni utilizzando un supercomputer IBM Blue Gene / Q – l’equivalente di 60.000 computer- per progettare piccole molecole che potrebbero potenziare il sistema immunitario senza effetti collaterali dannosi. Le molecole vengono quindi sintetizzate e valutate nella vita reale da un gruppo eterogeneo di ricercatori dell’Università di Alberta, composto da chimici, immunologi, virologi e biochimici.
Il nuovo studio ha individuato uno dei lead più promettenti, un composto che accende il sistema immunitario come un anticorpo usato per trattare il melanoma prendendo di mira il checkpoint PD-1. Barakat ha affermato che è in fase di sviluppo anche un secondo composto che avrebbe come bersaglio un diverso checkpoint noto come CTLA-4.
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Barakat ha evidenziato che le molecole sarebbero state espulse dal corpo entro poche ore, al contrario delle settimane che occorrono per i trattamenti tradizionali. A causa delle loro dimensioni, le molecole possono penetrare più in profondità nei tessuti. Inoltre, invece di essere costose da produrre e conservare, potrebbero essere fabbricate e vendute in forma di pillola.
Il più grande vantaggio di queste molecole, sarebbe l’ampia applicabilità. Poiché gli stessi checkpoint immunitari sono presenti in molti tipi di cancro, un singolo farmaco potrebbe essere utilizzato per combattere il melanoma, il cancro al seno, il cancro ai polmoni, il linfoma e persino il cancro al cervello.
“Come risolvere un cubo di Rubik”
Nel mondo della ricerca sul cancro, la magia richiede ancora tempo.
Barakat e il suo team hanno creato una società spin-off per aiutare a spostare le sostanze chimiche principali dal laboratorio alle sperimentazioni sugli animali, un passo necessario sulla strada delle sperimentazioni sull’uomo. Spera di trovare un partner in una compagnia farmaceutica per costituire “un esercito di chimici” per aiutare il suo collega, il chimico Frederick West, a creare duemila o tremila analoghi e derivati, per mettere a punto le molecole.
Questi composti potrebbero aiutare a determinare le caratteristiche attive migliorando la solubilità, la potenza e la riduzione della tossicità, causate quando una molecola blocca un percorso.
“È come risolvere un cubo di Rubik. Hai trovato il concetto, ma devi colorare tutti i volti”, ha detto Barakat. “Dovresti mettere subito 60 chimici a lavoro dove nel nostro caso, ne abbiamo quattro o cinque”.
Molti i ricercatori tendono a diffidare dalle grandi affermazioni, ma Barakat pensa che ci sia un grande potenziale per realizzare questa magia. Come CEO della sua società spin-off, ha dato un nome magico strappato alla sua discendenza egizia, alla molecola: HEKA Therapeutics.
“Heka era il dio della magia nell’antico Egitto”, ha detto Barakat. “La magia è stimolante e possibile in questo caso”.
Fonte, Scientific Reports
