I ricercatori della Cummings School of Veterinary Medicine e del Tufts Medical Center hanno sviluppato una nuova piattaforma per testare gli effetti collaterali cardiaci della chemioterapia.
Per alcuni pazienti oncologici il trattamento con chemioterapia ha un effetto collaterale: danni cardiaci. Lo screening dei farmaci antitumorali per la cardiotossicità è una sfida continua poiché le cellule cardiache non crescono naturalmente in laboratorio, richiedendo ai ricercatori di eseguire questo test critico utilizzando tessuto cardiaco da modelli di roditori.
Un nuovo studio condotto da ricercatori della Cummings School of Veterinary Medicine della Tufts University e del Tufts Medical Center riporta che il tessuto cardiaco ottenuto attraverso donazioni di organi da cani che muoiono per altre cause è una piattaforma promettente per testare la tossicità dei farmaci antitumorali, offrendo agli scienziati una nuova alternativa.
Il programma di donazione di organi presso la Cummings School of Veterinary Medicine funziona allo stesso modo dei programmi di donazione di organi nelle persone, con i proprietari che accettano di donare il cuore del loro animale domestico quando muoiono per altre cause al fine di sostenere la ricerca sulla salute animale e umana. Il lavoro è stato pubblicato recentemente sulla rivista PLOS ONE.
“Sebbene i farmaci antitumorali nel mercato umano possano essere un potente strumento nel trattamento della malattia, ciò che non viene spesso considerato sono gli effetti di tossicità cardiovascolare a lungo termine perché ci vogliono anni prima di rendersi conto che il cuore non funziona bene”, afferma l’autore senior Vicky Yang, cardiologo e professore associato presso la Cummings School of Veterinary Medicine.
“Con la nostra piattaforma di coltura cellulare, è possibile ricreare molto rapidamente gli effetti secondari dei farmaci antitumorali e manipolare le cause biologiche per rendere i trattamenti meno tossici”.
Come prova di concetto, il team di ricerca ha esposto fette di cuore canino alla doxorubicina, un farmaco chemioterapico usato negli esseri umani e nei cani per sopprimere una serie di tumori solidi, ma è anche noto per causare problemi cardiaci potenzialmente letali.
Yang e colleghi hanno osservato che le cellule cardiache non si stavano riprendendo dalla lesione causata dal farmaco, un processo chiamato autofagia, convalidando i risultati degli studi sui roditori.
Inaspettatamente, le fette di cuore canino sono rimaste in vita per oltre una settimana, durando più del doppio delle cellule cardiache prelevate da modelli di roditori e a costi inferiori.
A causa della somiglianza genetica dei cani con gli esseri umani, la piattaforma produce screening farmacologici più rapidi, più completi e più clinicamente rilevanti rispetto ai modelli murini standard.
“Non sappiamo ancora perché la nostra piattaforma funzioni così bene, ma forse non stiamo dando abbastanza credito al tessuto cardiaco”, dice Yang. “Forse il tessuto cardiaco è più resistente di quanto pensiamo”.
Testare i farmaci antitumorali per gli effetti collaterali richiede una ricerca costosa e laboriosa nei modelli di roditori.
I cani hanno più geni in comune con gli esseri umani e possono sperimentare gli stessi effetti collaterali cardiaci dei pazienti umani durante la chemioterapia.
Pertanto, gli schermi per fette di cuore canino possono fornire dati più rapidi, più completi e clinicamente rilevanti rispetto ai modelli di roditori.
Ci sono voluti oltre due anni di tentativi ed errori prima che Yang e colleghi finalizzassero la loro piattaforma. Il progetto è stato una collaborazione tra la Cummings School e il Tufts Medical Center, che ha riunito cardiologi umani e oncologi, nonché specialisti veterinari e scienziati di base che lavorano con modelli di roditori.
Il loro obiettivo comune era quello di mettere insieme il modo migliore per prendere i dati sulla cardiotossicità dal laboratorio e applicarli ai pazienti umani.
Yang riconosce che una limitazione al ridimensionamento di questa piattaforma è l’accesso a un ospedale veterinario accademico, come Henry and Lois Foster Hospital for Small Animals, che ha un programma di donazione di organi che fornisce ai ricercatori tessuto cardiaco.
La cardio-oncologia traslazionale è un campo emergente e i ricercatori sono desiderosi di collaborare con altri medici per testare una gamma più ampia di farmaci antitumorali.
