Sviluppato un nuovo metodo per testare diversi farmaci, senza passare attraverso il corpo della persona colpita e senza ricorrere a esperimenti sugli animali.
Come determinare il trattamento più efficace per il cancro del colon? La risposta alla chemioterapia varia notevolmente da un paziente all’altro.
Un team dell’UNIGE ha sviluppato un nuovo metodo per testare diversi farmaci, senza passare attraverso il corpo della persona colpita e senza ricorrere a esperimenti sugli animali.
I ricercatori hanno utilizzato organoidi – riproduzioni in miniatura di organi e tessuti – derivati da pazienti ed esposti a trattamenti.
I risultati di questi test sono stati quindi modellati. Questo approccio apre la strada a terapie ottimizzate e personalizzate contro varie forme di cancro e altre malattie.
Con oltre 1,4 milioni di persone colpite ogni anno – 700.000 delle quali fatalmente – il cancro del colon-retto è il terzo tumore più diagnosticato al mondo e il secondo più mortale, subito dopo il cancro del polmone.
Il suo trattamento si basa principalmente su una combinazione di chemioterapie chiamate FOLFOXIRI.
Tuttavia, la sua efficacia varia da paziente a paziente e i suoi effetti collaterali sono significativi. Porta anche a una progressiva resistenza ai farmaci nella maggior parte dei pazienti.
Come possono essere testate e ottimizzate le combinazioni di chemioterapia per ogni paziente senza causare numerosi effetti collaterali?
Un team dell’UNIGE guidato da Patrycja Nowak-Sliwinska, professore associato presso la Scuola di Scienze Farmaceutiche presso la Facoltà di Scienze dell’UNIGE, e membro del Centro di Ricerca Traslazionale in Oncoematologia (CRTOH), ha trovato la soluzione utilizzando organoidi.
Queste strutture cellulari tridimensionali, create in laboratorio, riproducono la struttura e le funzioni di alcuni tessuti e organi.
“Questi micro-tessuti non sono organi in quanto tali”, spiega George M. Ramzy, ricercatore post-dottorato presso la School of Pharmaceutical Sciences presso la Facoltà di Scienze dell’UNIGE e primo autore dello studio. “Hanno alcune importanti differenze fisiologiche, come non avere un sistema vascolare o nervoso. Tuttavia, sono modelli molto efficaci per testare i trattamenti”.
I ricercatori hanno iniziato con tessuto tumorale prelevato da pazienti non trattati presso gli ospedali universitari di Ginevra (HUG).
Coltivando cellule staminali da questi tessuti – che gradualmente si sono divisi e organizzati in strutture tridimensionali – gli scienziati sono stati in grado di produrre organoidi, o tumoroidi, dal tumore di ciascun paziente.
“Abbiamo poi testato diversi farmaci su questi modelli, senza conoscere il loro background genetico,” spiega Patrycja Nowak-Sliwinska.
Questo background individuale determina in gran parte l’efficacia dei trattamenti. I ricercatori sono quindi partiti da zero, basando il loro intero studio sull’osservazione della risposta delle cellule in tempo reale.
Questi avatar tumorali sono stati esposti a una serie di sette trattamenti attualmente in uso clinico. A seconda della risposta di ciascun organoide del paziente, la combinazione e i dosaggi di questi trattamenti sono stati adattati.
Tutti i risultati sono stati modellati matematicamente per prevedere l’efficacia e le dosi ottimali per ciascun organoide, cioè per ciascun paziente. Questi test sono stati effettuati nell’arco di due settimane.
“Questo è un lasso di tempo clinicamente rilevante: è il lasso di tempo attualmente necessario per scegliere un trattamento dopo la diagnosi”, afferma Patrycja Nowak-Sliwinska.
Grazie a una collaborazione tra il laboratorio di ricerca UNIGE e l’EPFL, i ricercatori sono stati quindi in grado di determinare lo stadio del tumore di ciascun paziente e le principali mutazioni coinvolte nella progressione della malattia.
Queste informazioni sono rilevanti ed essenziali per comprendere meglio la scelta e il meccanismo d’azione di ciascuna combinazione di farmaci. “Ogni paziente è diverso e richiede un trattamento specifico”, aggiunge Patrycja Nowak-Sliwinska.
Questo approccio innovativo, senza modelli animali, è stato appena brevettato. Offre trattamenti personalizzati per molte forme di cancro, ma anche per altre malattie come le malattie cardiovascolari o virali. Sono in corso studi per il cancro renale.
Per il team di ricerca, il prossimo passo sarà quello di lavorare su organoidi provenienti da tumori del colon pretrattati, che mostrano quindi segni di resistenza. L’obiettivo sarà anche quello di abbreviare la durata del processo di ottimizzazione.
