Nei laboratori del Centro di Riferimento Oncologico di Aviano sono conservati i campioni di decine di pazienti con tumore ovarico: tessuti prelevati in momenti diversi della loro storia clinica, quando la malattia rispondeva ancora al platino e quando, mesi o anni dopo, aveva smesso di farlo. È da questo archivio, reso possibile dal fatto che al CRO cura e ricerca condividono lo stesso tetto, che è partita l’indagine del gruppo di Oncologia molecolare e modelli preclinici di progressione tumorale guidato da Gustavo Baldassarre, oggi direttore scientifico dell’istituto.
Lo studio, da poco pubblicato sulla rivista Signal Transduction and Targeted Therapy, affronta un problema che la medicina oncologica non ha ancora risolto. «I tumori ovarici sono per il 70% dei casi sensibili alla chemioterapia con platino» spiega Baldassarre. «Il problema è che la malattia si scopre spesso tardi e dopo qualche anno compaiono le recidive, che di solito sono resistenti al platino. Per queste pazienti, nella pratica clinica, non abbiamo un trattamento davvero efficace». Esistono farmaci sperimentali, ma con risultati insoddisfacenti: si riesce a prolungare la malattia, non a debellarla.
Il doppio bersaglio
CDK12 era già un gene noto per il suo ruolo nel metabolismo dell’RNA. Il gruppo di Baldassarre ha voluto capire come si comportasse nei tumori ovarici, e per rispondere ha raccolto campioni di pazienti con malattia sensibile, resistente, o prelevati in momenti diversi della stessa storia clinica. Il risultato: CDK12 risultava più espresso proprio nei tumori che rispondevano peggio alla terapia.
Di questo gene si sapeva già che regola la trascrizione dell’RNA, il passaggio intermedio tra il DNA e le proteine che la cellula produce, e che questa regolazione è particolarmente importante per i geni “lunghi”, tra cui rientrano molti di quelli deputati al riparo del danno al DNA.
Il platino agisce danneggiando il DNA delle cellule tumorali: se si inibisce CDK12, il meccanismo di riparo si inceppa, e il danno del platino diventa più difficile da rimediare per la cellula malata. «L’effetto sinergico tra il danno indotto dal platino e l’inibizione di CDK12 fa sì che il platino sia molto più efficace» racconta Baldassarre.
Dal modello murino alla mappa molecolare
Da questa osservazione alla verifica sperimentale il passo non è stato breve. Il gruppo ha messo alla prova diverse molecole capaci di inibire CDK12, fino a imbattersi in CT7439, sviluppata dall’azienda biofarmaceutica irlandese Carrick Therapeutics e risultata nettamente più potente delle altre già testate. A guidare gran parte degli esperimenti in laboratorio sono state due ricercatrici: Ilenia Pellarin, prima autrice dello studio, e Valentina Rossi, che ha condotto questo lavoro come tesi di dottorato e ne è oggi co-responsabile.
«Bersagliando in modo specifico la funzione del gene CDK12 con CT7439, le cellule tumorali ovariche diventano molto più sensibili alla chemioterapia con platino, e questo vale anche per le cellule già chemio-resistenti» spiega Pellarin. «L’azione sinergica si mantiene anche nei modelli preclinici, dove il farmaco è ben tollerato e raddoppia la sopravvivenza libera da malattia».
Confermata l’ipotesi nelle colture cellulari, il passaggio successivo è stato quello ai modelli animali, indispensabile prima di poter pensare a una sperimentazione umana. Il gruppo ha contattato Iain McNeish dell’Imperial College di Londra, che disponeva di un modello murino particolarmente simile alla condizione platino-resistente osservata nelle pazienti.
Gli esperimenti nel topo hanno confermato quanto visto in laboratorio, e per caratterizzare con precisione la risposta, il CRO si è rivolto all’Università di Milano, dove il gruppo di ricerca guidato dalla professoressa Camilla Recordati ha analizzato in cieco i campioni, senza conoscere in anticipo il trattamento ricevuto dagli animali: il numero di metastasi si è rivelato nettamente più basso nei topi trattati con la combinazione dei due farmaci rispetto a quelli trattati con il solo platino.
Un ulteriore passaggio ha reso il modello ancora più vicino alla realtà clinica: un tumore prelevato da una paziente platino-resistente è stato trapiantato in un topo, tecnica nota come xenotrapianto derivato da paziente, o PDX. Anche in questo caso la combinazione dei due farmaci ha mostrato un’attività particolarmente significativa.
A ricostruire il meccanismo molecolare alla base di questi risultati, studiando come CDK12 modifica il metabolismo dell’RNA, ha contribuito il gruppo del professor Guido Sanguinetti della SISSA di Trieste, con competenze di biologia computazionale che hanno permesso di collegare le osservazioni biologiche ai processi molecolari sottostanti.
Verso la sperimentazione clinica
Il lavoro, tra ideazione e completamento, è durato circa cinque anni e mezzo, finanziato dalla Fondazione AIRC per la Ricerca sul Cancro, dai fondi strutturali del Ministero della Salute e da un progetto di co-sviluppo della Regione Friuli Venezia Giulia, tuttora in corso. Proprio quest’ultimo, insieme a un accordo di co-sviluppo con Carrick Therapeutics, ha permesso di preparare, con il dottor Michele Bartoletti del CRO, un protocollo di studio clinico ora all’esame del comitato etico regionale.
Se arriverà l’autorizzazione, lo studio partirà nell’istituto di Aviano, con la possibilità di coinvolgere altri centri italiani attraverso un gruppo cooperativo nazionale, qualora servisse ampliare il numero di pazienti arruolate. Obiettivo, valutare l’attività e la tossicità di questo trattamento innovativo.
La sorpresa inattesa
C’è, infine, un risultato che il team non si aspettava, e che è forse il più interessante dell’intero studio. Per capire perché la combinazione dei due farmaci garantisse, nei modelli murini, un beneficio così duraturo, il gruppo ha condotto un ultimo esperimento. Esponendo a lungo le cellule tumorali all’inibitore di CDK12, si attendeva di veder comparire resistenze incrociate anche verso il platino.
È successo l’esatto contrario: le cellule diventate resistenti a CT7439 sono risultate ipersensibili al platino, e il fenomeno non è un caso isolato, ma è stato verificato su tre modelli cellulari diversi, con caratteristiche molecolari differenti tra loro, ottenendo sempre lo stesso risultato.
«Questo ci fa pensare che, utilizzando insieme i due farmaci, si possa evitare o ritardare molto la comparsa di una recidiva platino-resistente, che ancora oggi nelle pazienti non è curabile» spiega Rossi. «Pensiamo che la combinazione dei due trattamenti dia risultati nettamente superiori rispetto al trattamento singolo» conclude Baldassarre, mentre l’istituto attende il via libera per portare, per la prima volta, questa strategia dal laboratorio alle pazienti. «Questa è in fondo la missione di un IRCCS: combinare ricerca clinica e preclinica per migliorare le terapie e renderle sempre più a misura di ogni paziente».
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