Le staminali del cordone ombelicale per curare il tumore del cervello

L'Ospedale Bufalini le utilizzerà per la prima volta in Italia

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di Paolo De Lillo  

ROMA, domenica, 8 luglio 2012 (ZENIT.org).- Reparto di Neurochirurgia presso l'Ospedale Bufalini a Cesena: nel mese di aprile 2012 tre illustri scienziati e medici hanno annunciato che adotteranno le staminali del cordone ombelicale per la terapia della più diffusa neoplasia del cervello: il glioma. E' la prima volta in Italia che queste cellule vengono utilizzate per trattare la pericolosa malattia, pur risultando innumerevoli le evidenze scientifiche di una loro forte efficacia in modelli animali, ma anche sull'uomo, in particolare per i bambini.

Il merito dell'introduzione dell'innovativo trattamento va al Professor Khalid Shahil, Direttore dei Laboratori di Terapia Molecolare Neuronale e d'Imaging del Massachusetts General Hospital, nella città di Boston (USA), al Professor Dino Amadori, Direttore Scientifico della Ricerca per l'IRST, Istituto Scientifico Romagnolo per lo Studio e la Cura dei Tumori, e al Professor Carmelo Sturiale, primario di Neurochirurgia, oltre che Direttore del Dipartimento di Neuroscienze e Testa-Collo, nell'Ospedale Bufalini. Dalla collaborazione e sinergia tra queste strutture di ricerca e di sperimentazione clinica scaturisce la realizzazione di questa metodica terapeutica all' avanguardia nella terapia contro il cancro.

L' IRST è nato solo da pochi anni, nel 2007, per dar corpo ad una convinzione: la lotta alle malattie tumorali può esser vinta. Risulta interamente dedicato alla cura, alla ricerca clinica, biologica e alla formazione in campo oncologico. Quale centro dall’alto potenziale tecnologico e scientifico, è in grado di dialogare con le più qualificate strutture nazionali e internazionali di terapia e studio delle patologie neoplastiche, proponendosi quale soggetto attivo per condurre sperimentazione ad alto livello. In particolare vuole favorire il trasferimento dei risultati della ricerca scientifica, come per le staminali cordonali, alle attività cliniche nei nosocomi specializzati, oltre che sviluppare e implementare la cooperazione e lo scambio di conoscenze con altri centri di eccellenza.1

Nei prossimi mesi, in collaborazione con questa struttura scientifica, l'ospedale di Cesena inizierà trapianti di staminali modificate geneticamente, ottenute sia dal cordone ombelicale che dal tessuto adiposo o dal midollo osseo. Esse vengono programmate in laboratorio, in particolare al fine di prevenire la diffusione delle recidive del glioma, il principale fattore che influenza negativamente la prognosi di questi pazienti. Il momento più favorevole per la loro somministrazione sembra essere subito dopo l'intervento chirurgico, che rimuove la massa neoplastica, quando possono anche eliminare in modo efficace le cellule maligne eventualmente sopravvissute e rimaste in situ. Questo aspetto risulta di grande importanza, perché esse spesso riattivano il cancro in una forma fortemente invasiva.2

La collaborazione con l'Harvard Medical School di Boston – spiega il Professor Carmelo Sturiale – segnerà l'inizio della ricerca sulle cellule staminali contro i gliomi presso l'IRST e costituirà una opportunità di cura di tali tumori del tutto innovativa e con potenzialità molto promettenti”.3

“Dato che il laboratorio presso l'Istituto Scientifico per lo Studio e la Cura dei Tumori, a Meldola, si interessa alla biologia cellulare e può applicare tecnologie di ingegnerizzazione, pensiamo di formulare un protocollo che coinvolga varie competenze”. Osserva lo scienziato e clinico romagnolo riguardo all' utilizzo terapeutico delle staminali cordonali. “Mi riferisco a un programma da introdurre una volta esauriti i trattamenti di efficacia provata”.2

“Dopo l’intervento, eseguite radio e chemioterapia, si propone l'infusione, a livello sperimentale, di staminali modificate geneticamente”. Afferma il Professor Sturiale. “Queste, si è visto nell’animale, inseguono letteralmente le cellule tumorali e le colpiscono una per una attraverso la secrezione di sostanze, che si legano ai recettori e impartiscono l’ordine di morire. In termini tecnici si tratta dell’ apoptosi programmata della cellula”.2

Le neoplasie del sistema nervoso centrale risultano la seconda più comune forma di cancro nei bambini e giovani sotto i 20 anni.4 Nella maggior parte dei paesi europei e del Nord America, l'incidenza di questa patologia, difficile da trattare, è di 5 casi su 100.000 abitanti nei dodici mesi,5 con 250.000 nuovi malati nel mondo e 3.000 in Italia all'anno. Tra le numerosi varianti esistenti è prevalente il Glioblastoma, che riguarda il 50-60% dei pazienti ed risulta spesso incurabile, soprattutto in adulti ed adolescenti.

Pochissimi i fattori di rischio conosciuti, che presentino una certa rilevanza: le radiazioni ionizzanti, in dosi estremamente alte,6 malattie rare, come la sclerosi tuberosa, la neurofibromatosi,7 l'esposizione lavorativa a sostanze chimiche industriali o componenti del petrolio, per esempio gli idrocarburi aromatici e il cloruro di vinile.8 9 Soprattutto preoccupano agenti virali, tra cui un microrganismo, ancora non ben identificato, tramesso dall' anofele della malaria. Alcuni sospetti vi sono stati, in passato, riguardo alle nitrosammine nell'alimentazione e all'uso dei telefoni cellulari; anche se oggi sembrerebbero risultare infondati.10

Il Professor Sturiale ha spiegato l'origine della collaborazione che a portato a questo innovativo progetto sulle staminali del cordone ombelicale: “Abbiamo invitato a Meldola il professor Shah, che è neurobiologo dell’Harvard Medical School, a illustrarci il loro programma per lo sviluppo di terapie che possano bloccare la proliferazione dei gliomi”.2

Khalid Shah, PhD, è uno degli scienziati maggiormente impegnati nella ricerca sulla terapia cellulare per il trattamento delle neoplasie del sistema nervoso centrale, una delle più importanti sfide dell'Oncologia. Ha cercato di combattere questa forma di cancro con inibitori degli shRNA, microRNA, ma soprattutto staminali ingegnerizzate.11

Negli ultimi cinque anni ha avviato un ambizioso programma di sperimentazioni, per sviluppare terapie a base di cellule staminali, con lo scopo di contrastare proprio i tumori del cervello. In particolare il laboratorio dello scienziato della Nuova Inghilterra, in collaborazione con altri importanti centri di ricerca, è in procinto di sviluppare linee di cellule staminali in grado d' esprimere diverse proteine terapeutiche, che possano bloccare la proliferazione cellulare delle neoplasie. Il Professore Shah, grazie a questi studi, ha ricevuto numerosi riconoscimenti, tra i quali quello come miglior giovane ricercatore dall' Alliance for Cancer Gene Therapy (ACGT) ed il premio per la più valida sperimentazione da parte dell' American Cancer Society (ACS).3

Attraverso i suoi studi ha scoperto la capacità di vari tipi di cellule staminali, tra cui quelle ricavate dal cordone ombelicale, d' integrarsi efficacemente nel cervello dei mammiferi dopo trapianto. Esse sono in grado d'indirizzarsi in modo specifico verso le lesioni del sistema nervoso, determinate da diverse patologie. Colonizzano i tumori primari e le microscopiche neoformazioni secondarie, estremamente invasive. Sfruttando questa loro caratteristica, lo scienziato americano le modifica geneticamente, al fine di produrre principi attivi o esprimere proprietà terapeutiche. Così ottiene d' indurre selettivamente l'apoptosi nelle cellule tumorali, che si stanno moltiplicando, oppure d' inibire l'angiogenesi, bloccando la crescita del glioma.11

I ricercatori dell’Harvard Medical School sono riusciti a far secernere alle staminali, anche cordonali, l' Anti-Angiogenic TSP-1 (trombospondina-1),12 che impedisce la crescita del tessuto tumorale, mediando la comunicazione tra cellule e con la matrice extracellulare ed influenzando la neovascolarizzazione.13 14 Ingegnerizzate, producono anche l'S-TRAIL (il Ligando per il Secreted Tumor Necrosis Factor Receptor), attivante in modo specifico la morte cellulare programmata,15 16 e altre proteine terapeutiche.17

La terapia con staminali viene spesso utilizzata dal Professor Shah in combinazione con microRNA e shRNA specifici per questa neoplasia, mirando ad agire su proteine fortemente sovra-espresse nei gliomi, oppure con inibitori dei microRNA stessi.11

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NOTE

1) Istituto Scientifico Romagnolo per lo Studio e la Cura dei Tumori (I.R.S.T.) - Missione, Obiettivi e Ricerca - Friday, June 22, 2012

2) Alessandro Malpelo - "Impianteremo staminali per combattere il glioma" - Quotidiano Nazionale Cesena, 02 aprile 2012

3) Istituto Scientifico Romagnolo per lo Studio e la Cura dei Tumori (I.R.S.T.) - Il Dr. Shah ospite dell'IRST - 20 marzo 2012 - Ufficio Comunicazione, IRST, Meldola - 3/21/2012

4) James G. Gurney, Malcolm A. Smith, Greta R. Bunin, CNS and Miscellaneous Intracranial and Intraspinal NeoplasmsCNS and Miscellaneous Intracranial and Intraspinal Neoplasms , SEER Pediatric Monograph, National Cancer Institute

5) Lantos PL, VandenBerg SR, Kleihues P (1996). -Tumours of the Nervous System. In. - Greenfield's Neuropathology, Graham DI, Lantod PL (eds), 6th ed. Arnold: London. pp. 583-879

6) Pollak L, Walach N, Gur R, Schiffer J. (1998). - Meningiomas after radiotherapy for tinea capitis — still no historyMeningiomas after radiotherapy for tinea capitis — still no history .- Tumori 1998;84:65-8

7) Lehrer, Steven (2010). - "Anopheles mosquito transmission of brain tumor". -Medical Hypotheses 74 (1): 167–8.

8) Cordier S, Monfort C, Filippini G, Preston-Martin S, Lubin F, Mueller BA, Holly EA, Peris-Bonet R, McCredie M, Choi W, Little J, Arslan A (2004). - Parental exposure to polycyclic aromatic hydrocarbons and the risk of childhood brain tumors: The SEARCH International Childhood Brain Tumor StudyParental exposure to polycyclic aromatic hydrocarbons and the risk of childhood brain tumors: The SEARCH International Childhood Brain Tumor Study . - Am J Epidemiol.2004 Jun 15;159(12):1109-16

9) G. Filippini (2006). - Epidemiologia dei tumori cerebraliEpidemiologia dei tumori cerebrali. - Mediterranean School of Oncology, Roma 6-7 luglio 2006.URL consultato il 10-11-2008.

10) DeAngelis L.M. (2001). - Brain TumorsBrain Tumors . - N Engl J Med Vol. 344(2):114-123, January 11, 2001

11) Khalid Shah, PhD - Dana-Farber/Harvard Cancer Center - Department of Radiology, Harvard Medical School

12) "Entrez Gene: THBS1 thrombospondin 1""Entrez Gene: THBS1 thrombospondin 1" - Gene ID: 7057, updated on 16-Jun-2012 – NCBI

13) Maxhimer JB, Soto-Pantoja DR, Ridnour LA, Shih HB, DeGraff WG, Tsokos M, Wink DA, Isenberg JS, Roberts DD (October 2009). "Radioprotection in Normal Tissue and Delayed Tumor Growth by Blockade of CD47 Signaling""Radioprotection in Normal Tissue and Delayed Tumor Growth by Blockade of CD47 Signaling" .Sci Transl Med 1 (3): 3ra7.

14) Ioachim EIoachim E , Damala KDamala K , Tsanou ETsanou E , Briasoulis EBriasoulis E , Papadiotis EPapadiotis E , Mitselou AMitselou A , Charhanti ACharhanti A , Doukas MDoukas M , Lampri LLampri L ,Arvanitis DLArvanitis DL . - Thrombospondin-1 expression in breast cancer: prognostic significance and association with p53 alterations, tumour angiogenesis and extracellular matrix components. - Histol Histopathol.Histol Histopathol. 2012 Feb;27(2):209-16.

15) Kim MH, Billiar TR, Seol DW. The secretable form of trimeric TRAIL, a potent inducer of apoptosis. Biochem Biophys Res Commun 2004; 321: 930–5.Oh JH

16) Kim SMKim SM , Lim JYLim JY , Park SIPark SI , Jeong CHJeong CH , , Jeong MJeong M , Oh WOh W , Park SHPark SH , Sung YCSung YC , Jeun SSJeun SS . - Gene therapy using TRAIL-secreting human umbilical cord blood-derived mesenchymal stem cells against intracranial glioma. - Cancer Res.Cancer Res. 2008 Dec 1;68(23):9614-23.

17) Pollack IF, Erff M, Ashkenazi A. Direct stimulation of apoptotic signaling by soluble Apo2l/tumor necrosis factor-related apoptosis-inducing ligand leads to selective killing of glioma cells. Clin Cancer Res 2001; 7: 1362–9.