La risposta delle cellule tumorali al trattamento è guidata dalla casualità

Il “rumore” intrinseco nel sistema di espressione genica nella morte delle cellule tumorali è un altro strumento utilizzato dalle cellule tumorali per resistere al trattamento chemioterapico.

Le cellule tumorali hanno un’innata casualità nella loro capacità di rispondere alla chemioterapia, che è un altro strumento nel loro arsenale di resistenza al trattamento, una nuova ricerca guidata dal Garvan Istituto di ricerca medica Spettacoli.


Capire perché alcune cellule tumorali diventano resistenti alla chemioterapia è una sfida fondamentale nella ricerca sul cancro, poiché la chemioterapia è ancora un trattamento di prima linea per la maggior parte dei tumori.

La nuova ricerca mostra che le cellule tumorali del neuroblastoma – cancro che si sviluppa nel sistema nervoso simpatico del corpo “lotta o fuga” – possono muoversi tra stati di risposta o meno alla chemioterapia.

“Abbiamo dimostrato che esiste un ‘rumore’ nel processo di morte cellulare, che è ciò che accade alle cellule tumorali con il trattamento chemioterapico, e che questo rumore intrinseco, o casualità, nel sistema di espressione genica è un aspetto importante della chemioresistenza”, afferma Professore associato David Croucher, capo del Network Biology Lab presso Garvan.


Circa il 15% delle persone con neuroblastoma non risponde al trattamento chemioterapico.

Cellule di neuroblastoma (ciano) che crescono come un tumore e la matrice di collagene circostante (magenta). Le cellule esprimono un biosensore (JNK-KTR) che legge l’attività JNK a cellula singola in risposta al trattamento chemioterapico. Credito: Max Nobis / Garvan

“I nostri risultati suggeriscono che la genetica non tiene conto di tutto; anche altri strati di regolazione e altri meccanismi di progressione del tumore possono essere alla base farmaco risposta, quindi dobbiamo prenderli in considerazione “, afferma la dott.ssa Sharissa Latham, co-autrice principale dello studio.

Il team ha dimostrato che una volta che le cellule di neuroblastoma raggiungono uno stato di resistenza alla chemioterapia, non possono tornare indietro, suggerendo che esiste una piccola finestra in cui il trattamento potrebbe funzionare su una cellula tumorale prima che venga bloccata.


“La combinazione della chemioterapia con farmaci che mirano a questo rumore all’interno dei tumori può avere i migliori risultati come trattamento di prima linea dopo la diagnosi, prima che i tumori si blocchino in uno stato di resistenza”, afferma il professore associato Croucher. Questo capovolge il protocollo tipico per gli studi clinici sul cancro in cui viene somministrato un nuovo trattamento a pazienti che hanno esaurito tutte le altre opzioni di trattamento.

Il nuovo studio è pubblicato sulla rivista, I progressi della scienza.

Cellule di neuroblastoma (ciano) che crescono come un tumore e la matrice di collagene circostante (magenta). Le cellule esprimono un biosensore (JNK-KTR) che legge l’attività JNK a cellula singola in risposta al trattamento chemioterapico. Credito: Max Nobis / Garvan

Rumore nel sistema tumorale

I ricercatori hanno utilizzato modelli matematici per restringere i segnali di “rumore” nei percorsi della morte cellulare nei tumori del neuroblastoma. Lo hanno poi applicato ai campioni di cellule dei pazienti, utilizzando immagini all’avanguardia per osservare singole cellule, in massa, per isolare visivamente le cellule che non hanno risposto al trattamento.



Hanno trovato un marcatore di resistenza, un insieme di proteine ​​coinvolte nel processo di morte cellulare, noto come apoptosi.

“Volevamo capire cosa sta alla base di quella casualità. Di cosa si tratta in quelle cellule e si può manipolare qualsiasi cosa per farle rispondere “, afferma il dott. Latham.

Il team ha identificato alcune classi di farmaci approvati che potrebbero essere combinati con la chemioterapia per stabilizzare l’espressione dei geni coinvolti nella morte cellulare o modificando la soglia innata che può portare una cellula tumorale a uno stato di resistenza.

Il prossimo passo è iniziare a far progredire il lavoro verso la sperimentazione clinica.



Riferimento: “La memoria della segnalazione apoptotica a cellula singola stocastica promuove la chemioresistenza nel neuroblastoma” 3 marzo 2023, I progressi della scienza.
DOI: 10.1126/sciadv.abp8314

Questa ricerca è stata supportata da Cancer Institute NSW, NHMRC, Cancer Council NSW, NBCF e Medical Research Future Fund.

Il Professore Associato David Croucher è Conjoint Professor presso la St Vincent’s Clinical School, Faculty of Medicine and Health, UNSW Sydney. La dott.ssa Sharissa Latham è Conjoint Lecturer presso la St Vincent’s Clinical School, Faculty of Medicine and Health, UNSW Sydney.