Le staminali del cordone ombelicale efficaci nel trattamento del melanoma

E' un tumore maligno, difficilmente curabile, che causa il 75% dei decessi dovuti a neoplasie cutanee

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di Paolo De Lillo

ROMA, domenica, 15 gennaio 2012 (ZENIT.org).- Si succedono l'una dopo l'altra le scoperte sull'efficacia delle staminali del cordone ombelicale nella terapia sperimentale contro le più varie forme di neoplasie in vitro o nei modelli animali.

Uno degli ultimi successi in ordine di tempo riguarda il trattamento del melanoma, come dimostrato dall'articolo pubblicato online il 15 Febbraio 2010 dal prestigioso sito scientifico PloS One. Il merito di questo eccezionale risultato va al Research & Development Manager Dottor Jan Spanholtz del Laboratory of Hematology, nel Department of Laboratory Medicine, presso il Nijmegen Centre for Molecular Life Sciences, del Radboud University Medical Centre, a Nijmegen (Olanda), e dei suoi colleghi del Laboratory of Medical Immunology, nello stesso Department of Hematology, e del Laboratory of Medical Immunology, nel Department of Laboratory Medicine dell' Ateneo olandese.

Utilizzando linfociti Natural Killer (NK) CD56+, derivati dalle staminali del cordone ombelicale CD34+ e fatti espandere in modo esponenziale grazie ad un metodo innovativo, di loro ideazione.

Il melanoma è un tumore maligno, difficilmente curabile tranne che nelle fasi iniziali, che origina dal melanocita, cellula della cute preposta alla sintesi della melanina. Questa neoplasia può insorgere in tutti i distretti corporei in cui sono normalmente presenti i melanociti, quindi la pelle ovviamente, ma anche le mucose, le meningi e l'occhio.1

Risulta lievemente meno comune di altri tumori cutanei, ma molto più pericoloso, causando il 75% delle morti dovute a neoplasie della pelle.2 Ogni anno i medici diagnosticano 160.000 nuovi melanomi, 7.000 nel nostro Paese, con 1.500 decessi. Colpisce maggiormente le popolazioni di origine europea, di pelle chiara e le donne, ma con minore mortalità.3 Secondo l'Organizzazione Mondiale della Sanità i pazienti morti a causa di questo tumore sono 48.000 all'anno.4

I principali fattori di rischio per il melanoma sono l' esposizione alle radiazioni UVB e UVA tra le 10 del mattino e le ore 14, soprattutto nell'infanzia, l'uso frequente di solarium e altri macchinari per l'abbronzatura artificiale5 o l'utilizzo di farmaci, come l'acido retinoico, che influenzano l'Activating Transcription Factor-2.6 Stranamente i lavori all'aperto per lunghi periodi, senza adeguate protezioni, sembrano avere una scarsa influenza sull'incidenza della malattia, che colpisce maggiormente professionisti ed impiegati.7 Diversamente rispetto quanto si pensasse pochi anni fa, le ustioni da sole, durante l'infanzia e l'adolescenza, non causano la neoplasia, ma sono correlate ad essa, perché questi soggetti sono tra coloro che si espongono maggiormente alle radiazioni ultraviolette; mentre vi è una controversia tra gli scienziati sull'utilità delle creme protettive.8

Aumentano il rischio la presenza di nei displastici, atipici multipli e, alla nascita, di nevi melanocitici congeniti giganti.9

Il Dottor Spanholtz ha messo a punto un sistema di coltura estremamente efficace, basato sull' uso di citochine, per raggiungere un' enorme espansione di linfociti Natural Killer CD56+, ottenuti da un numero molto limitato di cellule progenitrici e staminali ematopoietiche del cordone ombelicale.10

Ha preso spunto dalla constatazione che negli ultimi anni l'immunoterapia, basata sul trapianto dei linfociti NK, si è affermata come un potenziale trattamento adiuvante per molte forme di cancro, oltre che per varie infezioni, attraverso un bilanciamento di segnali attivatori ed inibitori sui suoi recettori.11 Il loro potenziale antitumorale è stato dimostrato soprattutto per malati affetti da leucemia, con trapianto di cellule staminali allogeniche, dove controlla le ricadute nella forma mieloide acuta, senza causare Graft Versus Host Disease (GVHD).12 Inoltre la loro infusione, insieme alla interleuchina Il-2, ha determinato una completa remissione ematologia in pazienti di questa patologia, con una prognosi estremamente negativa.13

Molto recentemente diversi studi hanno dimostrato che la citotossicità, mediata da linfociti NK, e l' uso di immunoterapia basata su di essi potrebbero rappresentare degli approcci efficaci nel trattamento del melanoma, come risulta confermato da un trial sperimentale in fase I.14 15

Nell'uomo queste tecniche terapeutiche richiedono un gran numero di linfociti Natural Killer attivi. Da ciò l'idea di ricorrere a nuove metodiche di moltiplicazione cellulare ed alle staminali cordonali.

Così gli scienziati olandesi superano le limitazioni legate alla quantità di linfociti, alla purezza ed al loro stato d'attivazione, permettendo, con l'imponente espansione realizzata, un numero elevato d' infusioni in malati con tumori di notevole peso e dimensioni.16 17

Nel recente passato altri ricercatori avevano ottenuto dalle staminali cordonali questo tipo di linfociti, ma inutilizzabili in campo clinico, perché venivano usate siero e proteine di derivazione animale.18 Inoltre la maggior parte di questi metodi produceva un numero decisamente insufficiente di linfociti Natural Killer, rispetto alle necessità della terapia contro il cancro.19

Con il procedimento del Radboud University Medical Centre, dalle staminali del cordone ombelicale non crioconservate, in vitro si possono ricavare abitualmente linfociti NK attivati con un'espansione media addirittura di 15.000 volte ed una purezza quasi del 100%. Per questo significativo risultato viene utilizzato il terreno di coltura Glycostem Basal Growth Medium, a cui aggiungono l'interleuchina Il-15. Nella prima settimana si è verificata l'intensa moltiplicazione delle staminali cordonali, poi seguita dalla differenziazione in linfociti Natural Killer CD56+.

Un mono-strato di cellule di melanoma sono state completamente distrutte entro un'ora, per mezzo di una co-coltura di questi linfociti NK CD56+. Risultati altrettanto confortanti si sono ottenuti con le cellule leucemiche di 5 differenti malati, anche usando un rapporto molto basso di 3:1. Entro 3 giorni tutte le cellule maligne sono state distrutte.10 Una minoranza di questi linfociti mostrano un fenotipo immaturo, ma presentano la capacità di acquisire le stesse caratteristiche antitumorali ed anti-infettive degli altri, sia in vivo, sia in vitro in un adatto terreno di coltura con interleuchina Il-15.20

La ricerca sperimentale, che, in precedenza, più si era avvicinata all'ottimo risultato del Nijmegen Centre for Molecular Life Sciences, è stata realizzata dal Dottor I-Ting Kao del Bioresource Collection and Research Center, presso il Food Industry Research and Development Institute, a Hsinchu (Taiwan). Sul numero di Dicembre 2007 di Stem Cells Development riconosceva nelle staminali del cordone ombelicale CD34+ una eccezionale fonte di linfociti Natural killer e dimostrava che potevano espandersi 300 volte e differenziarsi in tale tipo di cellule con una purezza del 40-60%, ma con la limitazione di dover utilizzare siero bovino. Evidenziava che tutte le loro caratteristiche e funzioni corrispondevano perfettamente ai linfociti NK naturali.17

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1) Brewster DH, Horner MJ, Rowan S, Jelfs P, de Vries E, Pukkala E, Left-sided excess of invasive cutaneous melanoma in six countries, Eur. J. Cancer 43 (2007) 2634-2637

2) Jerant AF, Johnson JT, Sheridan CD, Caffrey TJ (July 2000). "Early detection and treatment of skin cancer". Am Fam Physician 62 (2): 357–68, 375–6, 381–2.

3) "Radiazioni solari e cancro della pelle", di David J.Leffell e Douglas E.Brash, pubbl. su "Le Scienze (American Scientific)", num.343, marzo 1997, pag.82-88

4) OltreSalute.it – I melanomi – Ottobre 2010

5) Oliveria S, Saraiya M, Geller A, Heneghan M, Jorgensen C (2006). "Sun exposure and risk of melanoma". Arch Dis Child 91 (2): 131–8.

6) Huang Y, Minigh J, Miles S, Niles RM (2008). "Retinoic acid decreases ATF-2 phosphorylation and sensitizes melanoma cells to taxol-mediated growth inhibition". J Mol Signal 3: 3.

7) Pion IA, Rigel DS, Garfinkel L, Silverman MK, Kopf AW (January 1995). "Occupation and the risk of malignant melanoma".Cancer 75 (2 Suppl): 637–44.

8) Wolf P; Donawho C K; Kripke M L (1994). "Effect of Sunscreens on UV radiation-induced enhancements of melanoma in mice". J. Nat. Cancer. Inst. 86 (2): 99–105.

9) Bliss J, Ford D, Swerdlow A, Armstrong B, Cristofolini M, Elwood J, Green A, Holly E, Mack T, MacKie R (1995). "Risk of cutaneous melanoma associated with pigmentation characteristics and freckling: systematic overview of 10 case-control studies. The International Melanoma Analysis Group (IMAGE)". Int J Cancer 62 (4): 367–76.

10) Spanholtz J, Tordoir M, Eissens D, Preijers F, van der Meer A, Joosten I, Schaap N,de Witte TM, Dolstra H. - High log-scale expansion of functional human natural killer cells from umbilical cord blood CD34-positive cells for adoptive cancer immunotherapy. - PLoS One.
2010 Feb 15;5(2):e9221.

11) Vivier E, Nunes JA, Vely F. Natural killer cell signaling pathways. Science. 2004; 306(5701):1517–1519.

12) Ruggeri L, Capanni M, Urbani E, Perruccio K, Shlomchik WD, et al. Effectiveness of donor natural killer cell alloreactivity in mismatched hematopoietic transplants. Science.
2002;295(5562):2097–2100.

13) Miller JS, Soignier Y, Panoskaltsis-Mortari A, McNearney SA, Yun GH, et al. Successful adoptive transfer and in vivo expansion of human haploidentical NK cells in patients with cancer. Blood. 2005;105(8):3051–3057.

14) Arai S, Meagher R, Swearingen M, Myint H, Rich E, et al. Infusion of the allogeneic cell line NK-92 in patients with advanced renal cell cancer or melanoma: a phase I trial. Cytotherapy. 2008;10(6):625–632.

15) Lakshmikanth T, Burke S, Ali TH, Kimpfler S, Ursini F, et al. NCRs and DNAM-1 mediate NK cell recognition and lysis of human and mouse melanoma cell lines in vitro and in vivo. J Clin Invest. 2009;119(5):1251–1263.

16) Siegler U, Meyer-Monard S, Jorger S, Stern M, Tichelli A, et al. Expansion of Donor NK Cells for Adoptive Immunotherapy in Haploidentical Stem Cell Transplantation: A Phase I–II Study. ASH Annual Meeting Abstracts.2008;112(11):3893–.

17) Passweg JR, Koehl U, Uharek L, Meyer-Monard S, Tichelli A. Natural-killer-cell-based treatment in haematopoietic stem-cell transplantation.Best Pract Res Clin Haematol. 2006;19(4):811–824.

18) Perez SA, Sotiropoulou PA, Gkika DG, Mahaira LG, Niarchos DK, et al. A novel myeloid-like NK cell progenitor in human umbilical cord blood. Blood.2003;101(9):3444–3450.

19) Kao IT, Yao CL, Kong ZL, Wu ML, Chuang TL, et al. Generation of natural killer cells from serum-free, expanded human umbilical cord blood CD34+ cells.Stem Cells Dev. 2007;16(6):1043–1051.

20) Cooley S, Xiao F, Pitt M, Gleason M, McCullar V, et al. A subpopulation of human peripheral blood NK cells that lacks inhibitory receptors for self-MHC is developmentally immature. Blood. 2007;110(2):578–586.