Le molecole degli zuccheri complessi: la chiave per chemioterapie sicure?


    Autore: David Pye
    Scientific Director of the Kidscan Childrens Cancer
    Research Charity, University of Salford.

    La capacità di colpire le cellule tumorali (lasciando intatte le cellule sane) attraverso i farmaci chemioterapici è stato un obiettivo dei ricercatori medici per molto tempo. Recentemente i ricercatori hanno scoperto che una proteina della malaria (Targeting Human Cancer by a Glycosaminoglycan Binding Malaria Protein) sembrerebbe colpire il tumore e non le cellule sane del paziente, questa scoperta potrebbe rappresentare un significativo passo avanti nella lotta contro il cancro.

    Senz’altro l’idea di colpire le cellule tumorali con delle proteine cariche di farmaci antitumorali non è affatto nuova. Di fatto molti di questi “complessi proteina-farmaco” sono stati approvati dalla FDA, Food and Drug Administration americana dal 2011.

    Forse la differenza più importante tra la recente scoperta e i complessi proteina-farmaco disponibili è rappresentata dall'obiettivo. Si tratta infatti di una molecola di zuccheri complessi che si trova principalmente sulle cellule tumorali o sulla placenta delle donne in gravidanza ed è in gran parte assente in altre cellule umane normali.

     

     

    L'utilità del parassita della malaria

    L'origine della proteina che si lega a questi zuccheri, in questo caso dal parassita della malaria, può forse ottenere grandi titoli sui giornali ma la sua fonte è in gran parte irrilevante. La cosa importante invece è la capacità di una proteina di riuscire a distinguere le cellule tumorali da quelle normali. Questo determinerà in gran parte il suo destino come meccanismo per la somministrazione dei farmaci.

    L'obiettivo finale della ricerca sui farmaci anticancro è da sempre legato alla capacità di discriminare il tessuto normale da quello cancerogeno. La capacità di un farmaco di uccidere le cellule tumorali lasciando integre le cellule normali potrebbe ridurre al minimo gli effetti collaterali tossici associati alla chemioterapia tradizionale e consentire dosi più elevate per accelerare la distruzione del tumore.

    Le proteine possono essere utilizzate per avvicinarsi ad un obiettivo presente sulla superficie delle cellule tumorali e inoculare il farmaco. Questo richiede un bersaglio sulla superficie delle cellule tumorali che non è presente nel tessuto normale. Gli scienziati hanno cercato questi bersagli per molti anni e  sono stati sviluppati molti trattamenti mirati anticancro, che hanno ottenuto gradi di successo variabili.

    L'idea che un tale obiettivo possa essere presente nella placenta delle donne in gravidanza, come è il caso per quest’ultima scoperta, potrebbe sembrare a prima vista piuttosto bizzarra. Tuttavia, per molti anni i ricercatori hanno creduto che i segreti connessi con l'inizio e la progressione del cancro potevano essere nascosti nel modo in cui il feto si sviluppa partendo da un semplice gruppo preembrionale di cellule e le modifiche che si verificano nella placenta durante lo sviluppo del bambino nel grembo materno.

    La comprensione di alcuni di questi processi di sviluppo normali potrebbe guidare a una scoperta rivoluzionaria nella ricerca sul cancro, come già segnalato dai ricercatori attraverso l’articolo “Targeting Human Cancer by a Glycosaminoglycan Binding Malaria Protein” pubblicato sulla rivista Cancer Cell.

    In questo caso, la proteina che si trova sulla superficie del parassita della malaria è stata fissata all’obiettivo delle cellule tumorali sulla placenta. Questo ha permesso al parassita di legarsi alla placenta, questo può comportare una complicazione comune dell'infezione da malaria in gravidanza. Tuttavia gli scienziati hanno sfruttato la successiva scoperta che si lega anche agli obiettivi specifici degli zuccheri sulla superficie delle cellule tumorali.

    Gli zuccheri trasportano informazioni importanti

    Per molti anni gli zuccheri complessi sono stati trascurati da gran parte della comunità scientifica tuttavia, nel corso di molti anni, tali molecole sono diventate in breve tempo le più importanti sia riguardo agli studi sulle cellule normali sia sulle cellule tumorali.

    In molti modi le informazioni trasportate dagli zuccheri sono molto più complesse di quelle trasportate nel DNA dei nostri geni. Forse l'avanzamento più importante in questo nuovo studio è rappresentato dagli zuccheri, considerati come obiettivi. I precedenti tentativi di utilizzare gli zuccheri complessi come un obiettivo per i trattamenti antitumorali sono stati incoraggianti tuttavia, molti di questi tentativi sono coinvolti negli studi per i vaccini antitumorali. Così l’identificazione delle proteine che possono cercare gli zuccheri che si trovano solo sulla superficie delle cellule tumorali potrebbe rappresentare un passaggio in avanti significativo nella capacità da parte dei ricercatori di colpire il tumore con complessi proteina-farmaco.

    Conclusioni

    Immagine - Gli studi sugli animali non sono perfetti. Credits: shutterstock.com

    Questo nuovo sistema di somministrazione del farmaco “proteina guidato" sarà quindi in grado di inoculare i farmaci nelle cellule tumorali umane minimizzando al tempo stesso i rischi di danni ai tessuti sani del paziente? Da esperimenti effettuati sui topi sembra che tale sistema sia efficace. Purtroppo, gli esperimenti sugli animali non sempre si traducono nell’esito desiderato sui pazienti, bisogna quindi essere cauti nell'interpretare questo tipo di risultati. Il numero di strutture diverse degli zuccheri sulla superficie delle cellule normali e delle cellule tumorali è inoltre ampio e anche piccole differenze possono portare al successo o al fallimento nel raggiungimento di obiettivi tumorali specifici.

    Un cambiamento relativamente insignificante nella struttura degli zuccheri tra i modelli animali e quelli umani potrebbe condurre facilmente i complessi proteina-farmaco a colpire sia le cellule normali sia quelle tumorali, causando un danno notevole al paziente.

    Nonostante i risultati ottenuti nel recente studio siano entusiasmanti, ci vorrà molto tempo prima che sia possibile determinare il pieno impatto sul campo del trattamento mirato del cancro. Sia gli scienziati sia le persone malate di cancro guardano senza dubbio con grande interesse al momento in cui questi complessi proteina-farmaco verrano utilizzati negli studi clinici.

     



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