Uno studio dell'IRCCS Ospedale Policlinico San Martino di Genova apre la strada a una maggiore comprensione del glioblastoma, il più aggressivo e diffuso tumore al cervello.
La ricerca, condotta primariamente dal dott. Davide Ceresa, ha chiarito l'evoluzione di questo tumore a partire dalle sue origini. Il gruppo di Neuro-Oncologia Sperimentale, guidato dal prof. Paolo Malatesta, ha infatti tracciato, per la prima volta, ogni cellula tramite uno specifico codice a barre genetico. L'utilizzo di modelli informatici avanzati ha permesso di interpretare i dati ottenuti per raccogliere informazioni inedite. Queste scoperte hanno guadagnato un posto sulla rivista "Cancer Cell", una delle più importanti riviste del settore.
Seguire l'evoluzione del tumore al cervello più diffuso e aggressivo, il glioblastoma, fin dalla comparsa delle prime cellule maligne, per aprire la strada a nuove possibilità di cura grazie a informazioni sullo sviluppo della malattia impossibili da ottenere con le tecniche di indagine sperimentale convenzionali. Tutto questo grazie a un 'codice a barre' genetico, una stringa di DNA che rende le cellule tumorali tracciabili e identificabili nel tempo e nello spazio, così da poter seguire passo passo la crescita della massa tumorale in un modello sperimentale nel topo. Grazie a tecniche di biologia molecolare avanzate, come l'analisi del trascrittoma, e a modelli computazionali che hanno consentito di simulare al computer l'evoluzione del tumore, è stato possibile studiare i fattori che ne influenzano la crescita, come le dinamiche di diversificazione e selezione che si instaurano fra i diversi cloni di cellule neoplastiche. L'innovativo approccio, che ha valso la pubblicazione su Cancer Cell, è stato messo a punto da un team di ricercatori affiliato all'IRCCS Ospedale Policlinico San Martino di Genova e al Dipartimento di Medicina Sperimentale dell'Università di Genova, guidato dal prof. Paolo Malatesta e nel quale il ruolo principale è stato ricoperto dal dott. Davide Ceresa.
Il glioblastoma
Il glioblastoma, con circa 1500 nuovi casi all'anno in Italia, è il tumore cerebrale più diffuso ma anche il più aggressivo: più frequente negli uomini che nelle donne (1.6 a 1) e nella fascia d’età fra i 45 e i 75 anni, rappresenta il 45% di tutti i tumori che si sviluppano nel cervello. Le radiazioni ionizzanti, come raggi X e gamma, sono riconosciute come fattore di rischio per la comparsa del glioblastoma, che dà sintomi quando la massa tumorale, espandendosi, aumenta la pressione e dilata i vasi sanguigni provocando disturbi come mal di testa a intensità crescente, vomito, attacchi epilettici. La terapia è estremamente complessa e, sfortunatamente, non offre ancora una soluzione definitiva. Attualmente, l'aspettativa di vita per i pazienti affetti da glioblastoma rimane inferiore a tre anni; il miglioramento delle cure potrebbe passare tuttavia da una maggiore comprensione dello sviluppo del tumore, che è molto eterogeneo dal punto di vista cellulare ed è poco conosciuto nelle sue fasi iniziali.
Lo studio
Proprio per comprendere meglio l'evoluzione della malattia fin dai primissimi stadi, i ricercatori del San Martino hanno messo a punto un modello di glioblastoma nel topo in cui fosse possibile tracciare ogni singola cellula neoplastica, nel tempo e nello spazio. <<La malattia è stata indotta utilizzando una particolare stringa di DNA, un ‘codice a barre’ che oltre a provocare la trasformazione in senso maligno consente anche di tracciare successivamente le cellule tumorali, seguendole grazie a sofisticate tecniche di sequenziamento - spiega Davide Ceresa, al San Martino come ricercatore sanitario dell’Unità Operativa di Oncologia Cellulare - Monitorando l'evoluzione delle cellule neoplastiche abbiamo per esempio osservato che entro il primo mese dalla mutazione in senso tumorale la maggior parte dei cloni di cellule neoplastiche scompaiono; confrontando i dati sulla crescita tumorale reale con quelli ottenuti grazie a modelli computazionali in grado di simularla in differenti scenari e condizioni, abbiamo verificato l'esistenza di fortissima selezione clonale primi stadi di sviluppo del glioblastoma, che si mantiene anche in fasi successive. Le dinamiche di competizione cellulare sembrano perciò giocare un ruolo primario nel determinare lo sviluppo del glioblastoma, anche in stadi più avanzati della sua crescita>>.
Grazie all'analisi del trascrittoma, ovvero dell'insieme dei geni trascritti, a livello di singola cellula, i ricercatori hanno anche identificato nel gene Myc, già noto per il suo ruolo in altri tumori, uno dei maggiori responsabili di questo processo di selezione clonale. <<La diminuzione dell’espressione di Myc è sufficiente a iniziare dinamiche di competizione fra cloni di cellule maligne anche in gliomi impiantati nel cervello di animali da esperimento, confermandone l’importanza nell’evoluzione della malattia - aggiunge Paolo Malatesta, professore di Biologia Molecolare presso l'Università di Genova e responsabile del Programma di Neuro-Oncologia Sperimentale dell’IRCCS San Martino di Genova -. Questo nuovo approccio, che fonde tecniche di biologia molecolare innovative con l'uso di modelli computazionali avanzati, ha permesso di raccogliere informazioni importanti sul glioblastoma ma soprattutto apre la strada a una migliore comprensione dei meccanismi di sviluppo di questo tumore: capirne a fondo l'evoluzione fin dai primissimi stadi era finora impossibile, utilizzando le tecniche convenzionali che permettono di studiarlo solo retrospettivamente, ma il tracciamento clonale e le tecniche di analisi trascrittomica potranno ora fornire nuove e importanti informazioni che serviranno a conoscerlo e combatterlo meglio>>.