repubblica.it
Il tumore raro della prostata si studia con un modello in 3D
Ricreato in laboratorio il cancro della prostata neuroendocrino, forma poco diffusa e aggressiva. Autrice dello studio Loredana Puca, ricercatrice italiana che lavora negli Usa, che spiega come grazie agli “avatar” dei tumori sarà possibile studiare anche quelli che colpiscono poche persone e cercare nuove terapie
di TINA SIMONIELLO 20 giugno 2018
Tumori coltivati in laboratorio, a partire da poche, pochissime cellule malate prelevate dai pazienti. Aggregati tridimensionali in vitro originati da specifici tumori da utilizzare come modelli: per testare nuovi farmaci e quindi tentare nuove cure, sempre più personalizzate, sempre più ad hoc. Sono gli organoidi tumorali, strutture a tre dimensioni che sono in tutto simili alla malattia nell’essere umano, ma che stanno in laboratorio, fuori dall’organismo. Non è fantascienza ma realtà. Loredana Puca, ricercatrice italiana - laurea in Biotecnologie alla Federico II di Napoli, dottorato all’istituto Pasteur Parigi e vincitrice del premio della Società americana di oncologia ”Merit Award” nel 2017, oggi alla Cornell University di New York nel team di Himisha Beltran – è riuscita a ottenere un organoide che simula il cancro della prostata neuroendocrino, una forma rara, contro la quale oggi la medicina può poco. I risultati del suo studio sono oggi su Nature Comunication.
UN TUMORE DIFFICILE DA STUDIARE
Il cancro della prostata neuroendocrino rappresenta il 15-20 per cento dei tumori prostatici resistenti. È un tumore particolarmente aggressivo e con poche possibilità terapeutiche, a eccezione della chemioterapia. “Questo perché è un tumore molto raro (è difficile quindi da studiare, da reclutare pazienti da inserire in trial cinici, ndr), perché è un tumore per il quale non abbiamo modelli pre-clinici validi”, spiega Puca. “Inoltre perché il cancro della prostata è un tumore molto regolato da ormoni, il che rende più complicato ancora mettere a punto modelli di studio pre-clinici”.
LO STUDIO
I ricercatori hanno prelevato tramite biopsia con ago frammenti di piccolissime dimensioni da metastasi epatiche o ossee di 34 pazienti con tumore metastatico della prostata, alcuni con carcinoma neuroendocrino. Quindi li hanno lavorati con enzimi capaci di staccare l’una dall’altra le cellule della piccola massa tumorale, cellule che sono poi state seminate in un gel. Il gel serve a fornire agli organoidi la struttura, cioè l’impalcatura per crescere in tre dimensioni. A questo punto gli organoidi sono stati nutriti con un cocktail di fattori di crescita in modo che “ricapitolassero – come dice la ricercatrice - le caratteristiche del tumore del paziente”.
UN MODELLO CHE FUNZIONA
Una volta ottenuti gli organoidi, gli autori dello studio li hanno confrontati con i tumori dei pazienti, dal punto di vista sia dei marker che della genetica “e abbiamo verificato - riprende Puca - che hanno gli stessi marcatori istologici e le stesse mutazioni dei tumori d’origine. E, fondamentale, che sono stabili: mantengono cioè lo stesso assetto istologico e genomico nel tempo, per anni. Qualunque gruppo di ricerca può utilizzare questo modello”.
VERSO NUOVE TERAPIE
“Utilizzando gli organoidi – riprende a raccontare Puca - abbiamo testato 129 farmaci già approvati dall’ FDA o in sperimentazione per altre forme di cancro. E così facendo, basandoci proprio sulla risposta dei nostri modelli 3D, abbiamo trovato farmaci che possono creare nuove opportunità per il carcinoma prostatico neuroendocrino”. Rimuovendo una proteina di questo fenotipo tumorale, i ricercatori hanno anche modificato gli organoidi, osservando non solo la riduzione della proliferazione dell’organoide in coltura, ma anche una riduzione di programmi molecolari che sono generalmente associati alla cellula tumorale neuroendocrina. Cosa significa questo in termini di prospettive, o meglio: quali applicazioni si possono immaginare per gli organoidi tumorali, in un futuro prossimo? “Diverse – conclude la ricercatrice - Sulla base di sensibilità ai farmaci testati su organoidi si può pensare di allestire trial clinici per molecole specifiche. O per selezionare pazienti da inserire in trial adatti a loro. Oppure, ancora, di allestire co-clinical trial, cioè studi clinici che valutino parallelamente sia il paziente sia il suo organoide”.
UN TUMORE DIFFICILE DA STUDIARE
Il cancro della prostata neuroendocrino rappresenta il 15-20 per cento dei tumori prostatici resistenti. È un tumore particolarmente aggressivo e con poche possibilità terapeutiche, a eccezione della chemioterapia. “Questo perché è un tumore molto raro (è difficile quindi da studiare, da reclutare pazienti da inserire in trial cinici, ndr), perché è un tumore per il quale non abbiamo modelli pre-clinici validi”, spiega Puca. “Inoltre perché il cancro della prostata è un tumore molto regolato da ormoni, il che rende più complicato ancora mettere a punto modelli di studio pre-clinici”.
LO STUDIO
I ricercatori hanno prelevato tramite biopsia con ago frammenti di piccolissime dimensioni da metastasi epatiche o ossee di 34 pazienti con tumore metastatico della prostata, alcuni con carcinoma neuroendocrino. Quindi li hanno lavorati con enzimi capaci di staccare l’una dall’altra le cellule della piccola massa tumorale, cellule che sono poi state seminate in un gel. Il gel serve a fornire agli organoidi la struttura, cioè l’impalcatura per crescere in tre dimensioni. A questo punto gli organoidi sono stati nutriti con un cocktail di fattori di crescita in modo che “ricapitolassero – come dice la ricercatrice - le caratteristiche del tumore del paziente”.
UN MODELLO CHE FUNZIONA
Una volta ottenuti gli organoidi, gli autori dello studio li hanno confrontati con i tumori dei pazienti, dal punto di vista sia dei marker che della genetica “e abbiamo verificato - riprende Puca - che hanno gli stessi marcatori istologici e le stesse mutazioni dei tumori d’origine. E, fondamentale, che sono stabili: mantengono cioè lo stesso assetto istologico e genomico nel tempo, per anni. Qualunque gruppo di ricerca può utilizzare questo modello”.
VERSO NUOVE TERAPIE
“Utilizzando gli organoidi – riprende a raccontare Puca - abbiamo testato 129 farmaci già approvati dall’ FDA o in sperimentazione per altre forme di cancro. E così facendo, basandoci proprio sulla risposta dei nostri modelli 3D, abbiamo trovato farmaci che possono creare nuove opportunità per il carcinoma prostatico neuroendocrino”. Rimuovendo una proteina di questo fenotipo tumorale, i ricercatori hanno anche modificato gli organoidi, osservando non solo la riduzione della proliferazione dell’organoide in coltura, ma anche una riduzione di programmi molecolari che sono generalmente associati alla cellula tumorale neuroendocrina. Cosa significa questo in termini di prospettive, o meglio: quali applicazioni si possono immaginare per gli organoidi tumorali, in un futuro prossimo? “Diverse – conclude la ricercatrice - Sulla base di sensibilità ai farmaci testati su organoidi si può pensare di allestire trial clinici per molecole specifiche. O per selezionare pazienti da inserire in trial adatti a loro. Oppure, ancora, di allestire co-clinical trial, cioè studi clinici che valutino parallelamente sia il paziente sia il suo organoide”.