Ogni cellula può avere le proprie resistenze

In un singolo tumore possono coesistere più meccanismi di resistenza ai farmaci, ciascuno dei quali può interferire con processi biologici diversi.

Lo sviluppo di resistenze ai trattamenti da parte del cancro è una delle principali ragioni per cui alcune terapie antitumorali risultano inefficaci, anche nei casi in cui almeno inizialmente vi è una risposta. Le manifestazioni di resistenza sono complesse e diverse non solo da paziente a paziente ma anche all’interno di un singolo tumore. Sono infatti il risultato del comportamento autonomo di diverse famiglie di cellule tumorali, ciascuna delle quali può maturare meccanismi di resistenza differenti, con specifici processi biologici.

I risultati di uno studio condotto da ricercatori dell’Università degli Studi “Federico II” di Napoli e del CEINGE Biotecnologie Avanzate, coordinati da Mario Capasso, hanno chiarito questo fenomeno, evidenziandone l’eterogeneità, peraltro già tipica del cancro.

“Il tumore è un tessuto estremamente eterogeneo” spiega Capasso, le cui ricerche sono sostenute anche da Fondazione AIRC. “In questo studio abbiamo cercato di capire come tale eterogeneità si rifletta anche sul fenomeno della farmaco-resistenza. Per farlo abbiamo trattato cellule in coltura di neuroblastoma, un tumore pediatrico ancora poco curabile, con successivi cicli di chemioterapia, finché le cellule tumorali sono diventate resistenti a questi farmaci. A quel punto siamo andati a studiarne le caratteristiche”.

La novità dello studio è soprattutto metodologica, spiega il ricercatore. “Negli esperimenti abbiamo utilizzato un approccio detto di ‘single-cell transcriptomics’, che prevede di fare l’analisi genetica di ogni singola cellula del tessuto tumorale” prosegue il ricercatore.

L’analisi genetica può essere anche effettuata sull’insieme del materiale genetico del tumore, dopo per esempio una biopsia o una resezione chirurgica, senza però distinguere le singole cellule. Ciò può consentire di ottenere informazioni sulle caratteristiche complessive del tumore, ma non permette di stabilire precisamente quale cellula fornisca le singole caratteristiche riscontrate.

“La ‘single-cell transcriptomics’ consente invece di ottenere proprio questo” dice ancora Capasso. “È una tecnica che restituisce informazioni preziose, ma richiede competenze di alto livello, sia nella fase della preparazione del campione sia nell’analisi dei dati. Si tratta, infatti, di analizzare migliaia di cellule e, per ciascuna di esse, di valutare le informazioni riguardanti migliaia di geni. È qui che entra in gioco la bioinformatica”.

Con questa tecnica i ricercatori hanno scoperto che in ciascun tumore possono coesistere diversi meccanismi di resistenza, ciascuno in grado di interferire con specifici processi biologici. Tra questi vi sono i meccanismi di riparazione del DNA, il metabolismo dei farmaci e così via.

“Il messaggio importante che arriva dai risultati di questo studio è che ogni tumore è composto da diversi sottogruppi di cellule, che sviluppano differenti meccanismi di resistenza. Pertanto è probabile che l’approccio terapeutico più efficace consista nel combinare più terapie che vadano ad agire su ciascuno di essi. In un futuro non troppo lontano, spero, potrebbe diventare una prassi, prima di avviare qualunque trattamento, analizzare il profilo di trascrizione dei geni delle singole cellule del tumore, e, avvalendosi anche dell’intelligenza artificiale, scegliere in base a questi risultati la combinazione di terapie più adatte ai singoli tumori e pazienti” conclude il ricercatore.