Con la collaborazione della d.ssa Halyna Maletska
Ricercatori americani hanno sviluppato un metodo sperimentale innovativo che spinge i tumori ad autodistruggersi e a eliminare le cellule cancerose che resistono ai farmaci.
La nuova tecnica, chiamata “circuito genetico modulare a doppio interruttore”, è risultata molto efficace sia su cellule tumorali umane, coltivate in laboratorio, che su modelli murini.
La sperimentazione statunitense
I ricercatori americani hanno sviluppato un metodo sperimentale rivoluzionario, capace non solo di eliminare i tumori ma anche di distruggere le cellule cancerose superstiti cioè quelle resistenti ai chemioterapici, spesso responsabili di recidive tardive che possono esaurire le opzioni terapeutiche a disposizione dei pazienti oncologici.
Quando infatti un farmaco mirato ed efficace elimina il cancro, nei casi più gravi possono permanere residui di cellule resistenti in grado di dar vita, lentamente ma inesorabilmente, ad una nuova massa tumorale metastatica.
L’evoluzione dei tumori maligni che porta a resistenza è uno dei motivi per cui alcune forme di cancro risultano così aggressive e recidivanti, con poche possibilità di eradicazione totale e quindi di guarigione completa.
Grazie alla nuova tecnica qui presentata, i ricercatori californiani sono riusciti a sfruttare l’evoluzione delle cellule tumorali a proprio vantaggio, spingendole non solo ad autodistruggersi ma anche ad annientare quelle vicine che mostravano resistenza a farmaci e radioterapici.
Sottolineiamo che il nuovo metodo, al momento, è risultato efficace solo su cellule tumorali umane in coltura e su modelli murini, ma è così promettente che gli scienziati ne hanno già depositato la richiesta di brevetto e sono in procinto, entro la fine del 2024, di intraprendere un articolato studio clinico multicentrico.
A mettere a punto la nuova procedura anticancro, tecnicamente chiamata “circuito genetico modulare a doppio interruttore”, è stato un team di ricerca guidato da scienziati del Dipartimento di Ingegneria biomedica e dell’Huck Institute per le Scienze della vita dell’Università Statale della Pennsylvania, i quali hanno collaborato a stretto contatto con i colleghi del Dipartimento di Biologia molecolare dell’Università della California presso la sede di San Diego.
Gli studiosi, coordinati dal professor Justin Pritchard, docente di Ingegneria biomedica presso l’ateneo di University Park, hanno sottolineato che il nuovo approccio è scaturito da una fase di ricerca, indicata “di frustrazione”, in cui il cancro può sviluppare forti resistenze alle varie terapie e si può giungere al punto in cui vengono ad esaurirsi le opzioni per salvare la vita dei pazienti.
I ricercatori hanno, altresì, spiegato che i nuovi farmaci mirati contro i tumori, spesso falliscono non perché non siano validi, ma proprio a causa delle caratteristiche intrinseche del cancro stesso, del modo in cui cioè, esso risponde e si evolve dopo essere stato esposto ai principi attivi dei farmaci antitumorali. L’idea di base della ricerca è stata quella di sfruttare tale meccanismo evolutivo – spesso mortale – per ritorcerlo nei confronti delle stesse cellule degenerate maligne.
Per farlo si sono affidati a quelli che gli ingegneri genetisti chiamano “gene drive di selezione”.
In sintesi, si tratta di procedure molecolari in grado di amplificare una determinata caratteristica sia a livello genetico che fenotipico. Vengono ad esempio utilizzate nella lotta alla malaria, forzando, mediante raffinate tecniche di ingegneria genetica, la nascita di sole zanzare di sesso maschile. In questo modo viene impedita la proliferazione naturale di tali insetti e quindi la conseguente lenta estinzione della patologia malarica.
Nel contesto della lotta al cancro, un “gene drive di selezione” viene impiegato per far deviare l’evoluzione naturale delle cellule tumorali, indirizzata verso la proliferazione e l’immortalizzazione, e portarla inesorabilmente verso la propria autodistruzione.
“Mi piace l’idea che possiamo usare l’inevitabilità dell’evoluzione di un tumore per ritorcerglielo contro”, ha spiegato il professor Pritchard in un comunicato stampa diffuso subito dopo la pubblicazione dell’articolo su rivista internazionale.
Le due fasi della tecnica molecolare antitumorale
L’obiettivo della metodica è stato quello di eliminare alla fonte l’innesco dei meccanismi di resistenza che potrebbero portare i farmaci antitumorali a risultare inefficaci.
Per farlo è stato creato un circuito genetico modulare o “gene drive di selezione a doppio interruttore” da introdurre nel nucleo delle cellule tumorali.
Per l’esperimento sono state utilizzate linee cellulari derivate da tumori al polmone non a piccole cellule, linee cellulari portatrici della mutazione del gene EGFR, un bersaglio specifico per i farmaci antitumorali. In parole molto semplici, grazie a questo circuito genetico a doppio gene gli scienziati possono accendere o spegnere, a proprio piacimento, la resistenza ai farmaci.
Quando si attiva il primo interruttore, il farmaco uccide le cellule cancerose sensibili a tale sostanza ma lascia in vita sia le cellule geneticamente modificate per resistere al farmaco, che un piccolo gruppo di cellule native selettivamente chemio-resistenti.
Questa selezione guidata artificialmente, fa in modo che la popolazione cellulare, geneticamente modificata, cresca e si diffonda, soppiantando la piccola popolazione di cellule native resistenti ai farmaci. Ciò impedisce loro di evolversi ulteriormente e sviluppare, quindi, una nuova resistenza farmacologica.
Nella seconda fase del protocollo sperimentale, i ricercatori spengono il primo interruttore genetico, quello che rendeva la popolazione di cellule geneticamente modificate resistenti agli antitumorali, trasformandole in cellule aggredibili, e accendono il secondo interruttore che invia un “gene suicida” all’interno delle stesse cellule, il quale le porta all’autodistruzione.
Ma non solo. Esse infatti, secondariamente, sono programmate per secernere un composto tossico in grado di uccidere tutte le cellule tumorali limitrofe, modificate o meno.
Il risultato finale è la distruzione totale della massa neoplastica
“Questa metodica non solo uccide le cellule ingegnerizzate, ma elimina anche le cellule circostanti, vale a dire la popolazione nativa resistente. Questo è fondamentale. Infatti quest’ultima popolazione è proprio quella di cui ci si deve liberare in modo che il tumore non ricresca più e non metastatizzi”, ha dichiarato il professor Pritchard.
L’efficacia del circuito genetico modulare è stata dimostrata sia nelle linee cellulari coltivate in laboratorio che in roditori affetti da malattie oncologiche.
Uno degli aspetti più sorprendenti risiede nel fatto che i ricercatori hanno testato la procedura provando a ostacolare più di un meccanismo biochimico di resistenza messo in atto dalle cellule tumorali, riuscendo a “tenerli a bada” tutti quanti.
In pratica, con questa metodica viene eliminata l’eterogeneità delle cellule tumorali, appiattendone la diversità genetica e permettendo ai farmaci di fare egregiamente il proprio lavoro di pulizia, senza lasciare pericolose cellule cancerose superstiti.
“Il risultato, sorprendente e interessante allo stesso tempo, è che siamo in grado di colpire le cellule tumorali senza sapere cosa sono, senza aspettare che crescano o che si sviluppi una resistenza in quanto a quel punto sarebbe inutile intervenire perché saremmo fuori tempo massimo”, ha affermato il dr. Scott Leighow, ingegnere biomedico e co-autore dello studio.
Si sottolinea, però, che la ricerca è ancora nelle fasi iniziali e potrebbero volerci alcuni anni prima di poter tradurre questi stupefacenti risultati di laboratorio in esiti clinici sull’essere umano, ma se i ricercatori riusciranno a trasferire tutto questo “al letto del paziente”, allora avremo a disposizione una delle armi più innovative ed efficaci per combattere il cancro aggressivo e impedire la potenziale formazione delle metastasi.
I dettagli della ricerca titolata “Programming tumor evolution with selection gene drives to proactively combat drug resistance” sono stati recentemente pubblicati sulla rivista scientifica Nature Biotechnology e, contemporaneamente, è stato depositato, da parte dei ricercatori, il brevetto del protocollo sperimentale utilizzato seconda terapia.
Adroterapia, una seconda tecnica per eliminare tumori microscopici: speranza efficace per i malati più “difficili”
Dopo la tecnica con “circuito genetico modulare a doppio interruttore”, in questo articolo viene succintamente presentata una tecnica per sopprimere, con grande precisione, masse cancerose di piccole dimensioni.
Un trattamento innovativo per i tumori non operabili e resistenti alla radioterapia tradizionale: 10.700 i pazienti curati ad oggi. È una forma avanzata ed evoluta di radioterapia disponibile solo in sei centri in tutto il mondo, fra cui uno in Italia. Ed è rimborsata dal Servizio Sanitario Nazionale, per quei malati che soffrono di specifici tipi di cancro, che non si possono trattare in altro modo.
Vediamo in dettaglio cosa serve sapere sull’adroterapia.
Cos’è l’adroterapia
L’adroterapia è una forma evoluta di radioterapia che prevede l’utilizzo di fasci di particelle, protoni e ioni carbonio – particelle atomiche, dette “adroni” più pesanti e dotate di maggiore energia degli elettroni e quindi più precise ed efficaci – che colpiscono con estrema precisione le cellule tumorali, preservando i tessuti sani circostanti.
“L’adroterapia non è una terapia sperimentale, ma una forma avanzata di radioterapia sviluppata per trattare i tumori non operabili, perché vicini a organi vitali e delicati, come occhi, nervi e cervello, o resistenti alla radioterapia convenzionale” spiega la d.ssa Lisa Licitra, Direttore scientifico del Centro Nazionale di Adroterapia Oncologica (CNAO) di Pavia, l’unico Centro italiano, e tra i sei nel mondo con Giappone, Austria, Germania e Cina, in grado di effettuare l’adroterapia sia con protoni che con ioni carbonio.
Quando serve
L’adroterapia non è sostitutiva della radioterapia, con cui oggi è trattato circa il 70% dei malati oncologici, ma è necessaria nei casi in cui la radioterapia rivelasse inefficace.
Ciò accade ad esempio con i tumori “radio-resistenti” e nei casi in cui la massa tumorale è vicina ad organi vitali e delicati come intestino, occhi, nervi o cervello, i quali devono essere preservati dagli effetti collaterali della radioterapia.
Come funziona
Innanzitutto va sottolineato che l’adroterapia colpisce il tumore preservando i tessuti sani.
Essa, inoltre, permette di somministrare dosi più intense di radiazioni aumentando notevolmente le possibilità di successo del trattamento in pazienti con determinate caratteristiche isto-patologiche.
“È in grado di colpire solo il tumore preservando i tessuti sani con una potenza radiante molto elevata – chiarisce la d.ssa Licitra, che è esperta di tumori del distretto testa-collo e dirige la Struttura complessa di Oncologia medica 3 all’Istituto Nazionale dei Tumori di Milano -. Questo perché, mentre la radioterapia convenzionale utilizza raggi X o elettroni, l’adroterapia prevede principalmente l’uso di protoni o ioni carbonio: particelle atomiche, dette “adroni”, più pesanti e dotate quindi di maggiore energia degli elettroni e, in ultima analisi, più precise ed efficaci. Gli ioni carbonio sono le particelle più potenti utilizzate in adroterapia per colpire la massa tumorale: hanno una potenza 24.000 volte superiore ai raggi X utilizzati nella radioterapia tradizionale e sono in grado di provocare un danno al DNA delle cellule cancerose tre volte maggiore rispetto alla radioterapia tradizionale. Inoltre, grazie alle loro caratteristiche fisiche, gli ioni rilasciano la loro energia solo in prossimità della massa tumorale, riducendo al minimo gli effetti sui tessuti sani circostanti”.
Dove si trova
Il CNAO, Centro Nazionale di Adroterapia Oncologica, è uno dei sei centri al mondo – e l’unico in Italia – in grado di effettuare l’adroterapia sia con protoni che con ioni carbonio. È una Fondazione privata senza scopo di lucro istituita dal Ministero della Salute nel 2001 con sede a Pavia. Entrato in attività nel settembre del 2011 ha consentito ad oggi il trattamento di oltre 10.700 pazienti oncologici: ogni anno sono circa 600 i nuovi pazienti affetti da tumori rari e complessi, curati presso il Centro pavese.
Contro quali tipi di tumore viene utilizzata
L’adroterapia è rimborsata dal Servizio Sanitario Nazionale, a partire dal marzo 2017, in quanto rientra nei Livelli Essenziali di Assistenza (LEA) .
“Il decreto prevede trattamenti di adroterapia, con protoni e ioni carbonio, per 10 patologie tumorali – spiega la d.ssa Ester Orlandi, Responsabile del Dipartimento Clinico al CNAO di Pavia -:
- cordomi e condrosarcomidella base del cranio e del rachide;
- tumori del tronco encefalico e del midollo spinale;
- sarcomi del distretto cervico-cefalico, paraspinali, retroperitoneali e pelvici;
- sarcomi degli arti, resistenti alla radioterapia tradizionale (osteosarcoma, condrosarcoma);
- meningiomi intracranici in sedi critiche, con stretta adiacenza alle vie ottiche e al tronco encefalico;
- tumori orbitari e periorbitari (ad esempio seni paranasali), incluso il melanoma oculare;
- carcinoma adenoideo-cistico delle ghiandole salivari;
- tumori solidi pediatrici, nei quali è cruciale ridurre al minimo la dose ai tessuti sani per limitare il rischio che i bambini, una volta adulti, possano sviluppare tumori secondari;
- tumori in pazienti affetti da sindromi genetiche e malattie del collagene associate ad un’aumentata radiosensibilità;
- recidiveche richiedono il ritrattamento in un’area già precedentemente sottoposta a radioterapia”.
Come inviare un caso clinico al CNAO
Per verificare l’indicazione al trattamento di adroterapia è necessaria una valutazione medica preliminare. Al paziente viene richiesto di inviare la propria documentazione clinica, trattata in ottemperanza alla legge sulla Privacy. La richiesta può essere effettuata telefonicamente al numero 0382.078963 da lunedì a venerdì, dalle 9.30 alle 15.30, o seguendo il percorso indicato nella sezione «Come accedere ai trattamenti» del sito istituzionale www.cnao.it.
La documentazione viene valutata da un medico radioterapista del CNAO che, in caso di necessità, prescrive ulteriori esami strumentali utili alla comprensione del caso. Mediamente i tempi di analisi dei documenti sono brevi, circa dieci giorni lavorativi.
Questo iter evita al paziente il disagio di affrontare un viaggio, qualora non ci fossero le indicazioni a trattare il caso con adroterapia al CNAO. Se la valutazione clinica preliminare dovesse dare esito positivo, si viene contattati per eseguire la prima visita a Pavia .
Protonterapia e ioni carbonio
Rispetto alla radioterapia convenzionale, che impiega fotoni, cioè raggi X con i quali si riescono anche a guarire del tutto diverse neoplasie, l’adroterapia si avvale di particelle pesanti, i protoni e gli ioni carbonio detti “adroni”, da cui deriva il nome della terapia.
In caso di protoni si parla più nello specifico di protonterapia, mentre in caso di ioni carbonio di carbon-ion radiotherapy (CIRT). “A livello internazionale, l’impiego dell’adroterapia per il trattamento dei tumori è in crescita – spiega il dr. Gianluca Vago, presidente CNAO -. La sua storia è iniziata nel 1990, con l’inaugurazione in California della prima struttura attrezzata per erogare radioterapia con protoni, seguita nel 1994 dal primo trattamento di un paziente con ioni carbonio in Giappone. Il numero di Centri in grado di offrire adroterapia con protoni o ioni carbonio è cresciuto fino agli attuali 94 in tutto il mondo, ma solo 4 centri europei (tra i quali il CNAO, uno giapponese e uno cinese), sono in grado di erogare trattamenti sia con protoni che con ioni carbonio”.
Il prossimo futuro: la testata rotante Gantry
Entro il dicembre 2024 è previsto il completamento di un secondo edificio a Pavia, contiguo e integrato a quello esistente, con un nuovo bunker. «L’area per la protonterapia comprenderà un acceleratore di protoni che viaggeranno a 180.000 Km/s e una sala di trattamento con testata rotante (Gantry) in grado di far ruotare i fasci di particelle attorno al paziente – dice la d.ssa Monica Necchi, Responsabile del Progetto Espansione al CNAO -. Questa è particolarmente indicata per il trattamento dei tumori pediatrici, perché permette di colpire la massa tumorale con precisione molto elevata, risparmiando i tessuti sani circostanti; l’irraggiamento degli organi in movimento, ad esempio quelli collegati con l’apparato respiratorio, avviene con una precisione dell’ordine di una frazione di millimetro”.
Il prossimo futuro: la Boron Therapy
Inoltre, CNAO ha avviato, per primo in Italia, un progetto per l’utilizzo di una metodica innovativa: la Boron Neutron Capture Therapy (BNCT), basata su un principio diverso, che rappresenta un’ulteriore frontiera nell’applicazione della fisica alla medicina: l’impiego di fasci di neutroni per colpire cellule di tumori particolarmente aggressivi e difficili da trattare. “Con la BNCT, nelle cellule tumorali sarà veicolato un farmaco contenente un atomo di Boro10 radioattivo; l’atomo verrà poi colpito da un fascio di neutroni, che lo scinderà generando energia radiante che spezza il DNA delle cellule tumorali”, spiega la d.ssa Necchi. “Questo processo dovrebbe portare alla distruzione selettiva delle cellule neoplastiche, dove il Boro10 si accumula in misura maggiore, con il vantaggio di poterle raggiungere in sedi diverse, come accade nel caso delle lesioni metastatiche».
Prevenzione oncologica e alimentazione
La d.ssa Halyna Maletska, psico-pedagogista e profonda conoscitrice dei fondamenti della sana alimentazione, a proposito del ruolo di alcune sostanze anti-ossidanti per prevenire il cancro, ci ha fornito le seguenti indicazioni alimentari, unitamente ad una gustosa ricetta estiva, salutista al 100%:
“Un’alimentazione sana ed equilibrata, ricca di frutta, verdura e cibi integrali, è fondamentale per prevenire molte patologie tra cui il cancro.
Un modo semplice, veloce e gustoso per fare il pieno di nutrienti, in un solo bicchiere, è lo Smoothie antiossidante ai Frutti di bosco.
Questo vero e proprio elisir di benessere, grazie alla sua ricca concentrazione di antiossidanti, vitamine e sali minerali, è un ottimo alleato per proteggere la propria salute e prevenire le malattie.”
Smoothie antiossidante ai Frutti di bosco
Ingredienti:
• 200g di miscela di frutti di bosco freschi (mirtilli, lamponi, fragole)
• 1 mazzo di spinaci freschi
• 1 vasetto di yogurt greco
• 1 cucchiaio di semi di Chia (in vendita nei supermercati)
• 1 cucchiaio di miele (o sciroppo d’agave per un’opzione vegana)
• Acqua (o latte vegetale) a piacere
Preparazione:
- Lavare accuratamente i frutti di bosco e gli spinaci, eliminando eventuali steli o foglie danneggiate;
- In un frullatore, aggiungere i frutti di bosco e gli spinaci freschi e miscelare fino ad ottenere un composto omogeneo e cremoso;
- Versare lo yogurt greco nel frullatore.
Lo yogurt greco non solo aggiunge cremosità allo smoothie, ma è anche una fantastica fonte di proteine e probiotici, che supportano la salute intestinale e quindi potenziano il sistema immunitario;
- Aggiungere i semi di chia.
Questi piccoli semi sono una fonte importante di omega-3, fibre e proteine. Gli omega-3 sono noti per le loro proprietà anti-infiammatorie, le quali aiutano a ridurre l’infiammazione dovuta alle radiazioni ionizzanti;
- Per un tocco di dolcezza naturale, aggiungere un cucchiaio di miele.
Il miele è ricco di antiossidanti e ha proprietà antibatteriche e antifungine, le quali aiutano a rafforzare le difese naturali dell’organismo;
- Frullare insieme tutti gli ingredienti fino a quando non si ottiene una consistenza morbida e cremosa. Se si desidera uno smoothie più liquido, è possibile aggiungere un po’ di acqua o latte di mandorla;
- Versare lo smoothie in un bicchiere e godersi immediatamente questa esplosione di sapore e salute.
Perché questo smoothie fa bene alla salute?
Immaginiamo di bere un arcobaleno in un bicchiere!
I colori vibranti dei Frutti di bosco nascondono un vero e proprio tesoro di sostanze nutritive:
• Antiossidanti a tutta potenza: I frutti di bosco sono ricchi di antocianine, potenti antiossidanti che combattono i radicali liberi, responsabili dell’invecchiamento cellulare e di molte patologie acute e croniche, incluso il cancro.
• Spinaci, supereroi verdi: Gli spinaci sono una miniera di vitamine e minerali, tra cui la vitamina K, essenziale per la coagulazione del sangue, e il ferro, fondamentale per trasportare l’ossigeno all’interno delle cellule.
• Yogurt greco, proteine e probiotici: Lo yogurt greco è una fonte eccellente di proteine, che aiutano a mantenere i muscoli forti e sazi. Inoltre, contiene probiotici, batteri “buoni” che favoriscono la salute dell’intestino e rafforzano il sistema immunitario.
• Semi di chia, piccoli semi e grandi benefici: I semi di chia sono ricchi di omega-3, fibre e antiossidanti. Contribuiscono a ridurre l’infiammazione, a migliorare la digestione e a stabilizzare i livelli di zucchero nel sangue.
• Miele, dolcezza naturale: Il miele, oltre a conferire un tocco dolce allo smoothie, contiene enzimi, vitamine e minerali che possono aiutare a rafforzare il sistema immunitario.
Come combatte, mediante il cibo, le radiazioni e il cancro?
Gli antiossidanti contenuti in questo smoothie agiscono come dei veri e propri “scavenger / purificatori” cellulari, neutralizzando i radicali liberi prodotti dalle radiazioni ionizzanti. Inoltre, le vitamine e i sali minerali presenti in questo “elisir di lunga vita” aiutano a riparare i tessuti danneggiati e a rinforzare le difese immunitarie, rendendo l’organismo più resistente agli effetti nocivi delle radiazioni.
“Preparare questo smoothie antiossidante ai frutti di bosco non è solo una scelta deliziosa, ma anche un modo efficace per potenziare la nostra salute e proteggerci dai rischi delle radiazioni e delle malattie. Con ogni sorso, non solo nutrite il vostro corpo ma anche la vostra mente, sentendovi più leggeri, motivati e pronti ad affrontare ogni sfida.”, chiosa la d.ssa Maletska.
Un ultimo consiglio
Per massimizzare i benefici di questo smoothie, consumatelo al mattino, a colazione o come spuntino a metà mattina.
Possiamo così fare il pieno di energia e affrontare la giornata con grande vitalità!
Articoli sulle innovazioni radioterapiche in oncologia:
https://www.oncolife.it/novita-dalla-ricerca/nuove-prospettive-per-la-radioterapia/
https://www.oncolife.it/novita-dalla-ricerca/mgb2-apparecchiatura-cura-dei-tumori/
https://www.oncolife.it/nutrizione-ed-integrazione/potere-antitumorale-del-succo-mela/
Fonti:
https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/38965430/ (articolo scientifico)