Il cancro mostra farmaco resistenza come i batteri
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Le cellule tumorali mutano per contrastare i farmaci

Le cellule tumorali combattono i farmaci utilizzati nella chemioterapia, grazie ad un comportamento speculare a quello dei batteri che evolvono in ambiente ostile, selezionando i più resistenti che risultano invulnerabili agli antibiotici. Uno studio italiano pubblicato su Science mostra come, almeno per il cancro al colon retto, si sviluppa la resistenza alle terapie, seguendo i meccanismi che utilizzano i batteri per sopravvivere in ambienti carichi di antibiotici.

Mutare per sopravvivere

L’evoluzione è un potente strumento per sostenere all’infinito la sopravvivenza della specie. I singoli individui possono anche essere sopraffatti e morire , ma la specie nel suo complesso deve riprodursi ed adattarsi. Questa realtà indubbia è comune sia ai batteri che alle cellule cancerose, permettendo di selezionare individui le cui mutazioni li rendono invulnerabili alle armi utilizzate dall’uomo per debellare sia i batteri che i differenti tipi di cancro.

Lo studio italiano

I ricercatori dell’Istituto di Candiolo Fpo-Ircss hanno realizzato uno studio pubblicato su Science, investigando sulle modalità con cui le cellule tumorali del cancro del colon-retto sviluppano resistenza alle terapie. La ricerca è stata sostenuta dalla Fondazione Airc e dalla Fondazione Piemontese per la Ricerca sul Cancro. Gli scienziati hanno provato che la strategia di sopravvivenza sviluppata dai batteri sia stata mutuata anche dalle cellule cancerose. In pratica, le cellule (sia batteriche che del cancro al colon-retto) aumentano il tasso di mutazioni del proprio corredo genetico nella speranza di generare una modificazione permanente in grado di sopravvivere al farmaco utilizzato.

Tutto questo trova riscontro nella circostanza che generalmente le terapie oncologiche sembrano funzionare per un periodo iniziale, ma successivamente smettono di essere efficaci. Nel caso del cancro, questo fenomeno ha un nome specifico, la resistenza secondaria (o acquisita).

Le ipotesi alla prova dei fatti

In precedenza si riteneva che il cancro contenesse fin dall’origine differenti tipi di cellule, alcune più sensibili alle terapie ed altre meno. La somministrazione di farmaci uccideva quelle sensibili, così che le cellule resistenti avevano modo di replicarsi e prendere il sopravvento.

L’autrice Mariangela Russo commenta questo fenomeno dicendo che “Anche nello scenario migliore in cui viene somministrato il farmaco giusto al paziente giusto, e anche dopo una prolungata risposta clinica, la malattia inevitabilmente ritorna. A volte è persino più aggressiva rispetto all’inizio”.

Per indagare sui meccanismi alla base della resistenza secondaria, la Russo ha riconsiderato i risultati di precedenti ricerche sulle malattie infettive. È emerso un effetto conosciuto ma sottovalutato in campo oncologico, secondo il quale qualsiasi trattamento antibiotico causa nei batteri un forte stress, con la conseguenza di aumentare temporaneamente il tasso di mutazioni genetiche, ampliando nettamente la probabilità di sviluppare la resistenza al medicinale.

A questo punto il team ha tentato di individuare un meccanismo analogo nelle cellule della massa tumorale, testando l’ipotesi che anche le cellule del cancro potessero aumentare il tasso di mutazione del proprio DNA per sopravvivere all’attacco delle terapie.

Resistenza ai trattamenti con cetuximab

Il team ha somministrato al tessuto tumorale il farmaco cetuximax, utilizzato per il trattamento dei pazienti con metastasi. Dopo 96 ore dalla somministrazione si è rilevato che dell’intera massa tumorale solo un piccolo gruppo di cellule era sopravvissuto. Il trattamento è stato protratto per due settimane, allo scadere delle quali le cellule sono tornate a moltiplicarsi. Quando si è ripetuta la somministrazione, si è poi verificato che il farmaco non aveva effetto: le cellule erano diventate resistenti.

Cosa è emerso

I ricercatori hanno verificato la loro ipotesi, confermando che i geni di riparazione del danno al dna durante il trattamento sono sotto regolati, per poi tornare all’espressione normale appena questo viene interrotto. Questo è il meccanismo dell’aumento di mutazioni genetiche che non vengono corrette, generando quindi linee cellulari in grado di sopravvivere all’attacco farmacologico. Il trattamento con cetuximab ha in pratica la medesima azione dello stress che si verifica nei batteri sottoposti all’azione degli antibiotici.

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Nata a Napoli nel 1993, Federica Amodio è laureata magistrale in Scienze e Tecnologie Genetiche presso il centro di ricerche genetiche BIOGEM 110 con lode. La sua tesi di laurea, verte sui meccanismi di regolazione del gene Zscan4 da parte dell’acido retinoico nelle cellule staminali embrionali murine. L’espressione di questi geni regolano le prime fasi per lo sviluppo degli embrioni. Per lungo tempo ha collaborato con il centro per una pubblicazione scientifica inerente al suo progetto di tesi.