Dalle colture alimentari alle cliniche contro il cancro: lezioni sulla resistenza allo sterminio

In una nuova revisione, i ricercatori dell’Arizona State University, in collaborazione con colleghi di tutto il mondo, esplorano come le strategie consolidate di gestione dei parassiti agricoli potrebbero essere adattate per affrontare la terapia del cancro. Il metodo pionieristico apre nuove possibilità per controllare la resistenza ai farmaci e migliorare la sopravvivenza dei pazienti.

La ricerca, che appare nell’ultimo numero della rivista Ricerca sul cancroesplora 10 principi di gestione dei parassiti che potrebbero essere adattati per curare il cancro.

L’approccio rappresenta un cambiamento di paradigma, ponendo l’accento sulla gestione del cancro come condizione cronica piuttosto che sulla ricerca della completa eradicazione nei casi in cui la cura della malattia è improbabile. I medici stanno appena iniziando ad applicare queste strategie, in un trattamento chiamato terapia adattativa.

Attingere alla gestione dei parassiti apre una nuova strada alla ricerca sul cancro e al trattamento di una malattia che oggi uccide quasi 10 milioni di persone in tutto il mondo ogni anno, secondo l’Organizzazione Mondiale della Sanità (OMS).

“Trattiamo il cancro come se non si evolvesse in risposta a ciò che gli facciamo. È giunto il momento di prendere sul serio questa evoluzione, guidandola piuttosto che soccombere ad essa”, afferma Carlo Maley, autore co-corrispondente. del nuovo studio.

Maley è ricercatore presso il Biodesign Center for Biocomputing, Security and Society e professore presso la School of Life Sciences dell’ASU. È anche il direttore dell’Arizona Cancer Evolution Center. Oltre ai ricercatori sul cancro, il team interdisciplinare comprende esperti nella gestione dei parassiti.

Una storia di resistenza ai farmaci

Negli anni ’40 era già evidente ai ricercatori un ostacolo fondamentale a una terapia efficace contro il cancro. La causa è stata l’evoluzione di cellule resistenti al trattamento che non potevano essere uccise dai farmaci antitumorali esistenti. Circa 40 anni prima, gli agricoltori si trovarono ad affrontare una situazione analoga con lo sviluppo di insetti resistenti ai pesticidi che, se lasciati incontrastati, avrebbero potuto sopraffare i raccolti.

La resistenza ai farmaci, una delle principali cause di fallimento del trattamento del cancro, si verifica quando le terapie selezionano inavvertitamente la sopravvivenza di cellule tumorali resistenti ai farmaci, in modo simile a come i pesticidi possono portare a parassiti resistenti.

Quando la resistenza viene “selezionata”, le cellule tumorali o gli insetti con tratti resistenti rispettivamente ai trattamenti o ai pesticidi sopravvivono e si riproducono, mentre gli altri vengono eliminati. Nel corso del tempo prevalgono gli insetti resistenti o le cellule tumorali. Queste popolazioni resistenti poi proliferano, rendendo il trattamento meno efficace e più difficile da gestire.

Le tecniche agricole ispirano un miglioramento del trattamento del cancro

Una serie di tecniche agricole chiamata gestione integrata dei parassiti combina controlli biologici, chimici e meccanici per gestire in modo sostenibile i parassiti. I ricercatori sperano di applicare dieci principi adattati da queste tecniche per rivoluzionare la ricerca e il trattamento del cancro.

Le tecniche includono:

• Innanzitutto la prevenzione: Ottimizzare la cura del paziente e modificare l’ambiente per creare condizioni meno favorevoli alla crescita delle cellule tumorali.
• Monitoraggio continuo: Utilizzo di strumenti avanzati come biopsie liquide per monitorare la progressione del tumore e i marcatori di resistenza in tempo reale.
• Trattare solo quando necessario: Identificazione di soglie specifiche per il trattamento per ridurre al minimo l’uso non necessario di farmaci.
• Trattamento adattivo: Rotazione delle terapie e aggiustamento delle dosi in base alla risposta del tumore per mantenere il controllo a lungo termine.
• Impatto minimo: Selezionare trattamenti con minori effetti collaterali e minore tossicità.
• Approcci non chimici: Incorporare metodi come la chirurgia e l’immunoterapia per ridurre la dipendenza da farmaci tossici.
• Ottimizzazione della dose: Utilizzo delle dosi efficaci più basse di farmaco per rallentare l’evoluzione della resistenza.
• Riduzione della resistenza incrociata: Evitare l’uso ripetuto di farmaci con meccanismi d’azione simili.
• Metriche di successo a lungo termine: Concentrarsi sulla sopravvivenza e sulla qualità della vita piuttosto che sulla completa eradicazione della malattia.
• Risultati di previsione: Utilizzo di modelli predittivi per anticipare il comportamento del tumore e perfezionare i piani di trattamento.

L’approccio potrebbe aiutare a superare la resistenza al trattamento che si verifica con le terapie antitumorali esistenti, indipendentemente dal fatto che si basino su un singolo farmaco o su più farmaci.

L’applicabilità della terapia adattativa a tutte le forme di cancro offre un ampio quadro per il progresso dell’oncologia. Ad esempio, il cancro del colon-retto, che presenta molteplici opzioni terapeutiche ma scarsi risultati nelle fasi avanzate, è un candidato ideale per gli studi clinici di questo approccio.

Per massimizzare il potenziale del nuovo approccio, i ricercatori sottolineano l’importanza della medicina personalizzata. La profilazione genomica continua e le biopsie liquide durante la terapia, ad esempio, sono strumenti potenti per adattare i trattamenti contro il cancro ai singoli pazienti. Analizzando i cambiamenti nelle mutazioni tumorali e monitorando i biomarcatori del cancro nei fluidi corporei, queste tecniche possono aiutare gli oncologi a sapere quando cambiare tattica e rallentare l’evoluzione delle cellule resistenti ai farmaci riducendo al minimo gli effetti collaterali tossici.

Terapia adattiva in azione

In uno studio precedente – uno dei primi nel suo genere – Maley, il primo autore Sareh Seyedi e i loro colleghi hanno applicato la terapia adattativa a un modello preclinico di una forma di cancro al seno ostinatamente resistente nei topi.

A differenza dei trattamenti antitumorali standard che mirano a eliminare quante più cellule tumorali possibile utilizzando le dosi massime tollerate, la terapia adattativa utilizza dosi più basse o intermittenti per mantenere sotto controllo la crescita del tumore. L’approccio sfrutta la competizione tra cellule tumorali sensibili e resistenti ai farmaci per prolungare la sopravvivenza e ridurre la resistenza al trattamento.

I ricercatori hanno scoperto che alternando o modulando le dosi di due farmaci antitumorali si potrebbero migliorare significativamente i tempi di sopravvivenza rispetto alla terapia tradizionale. Il metodo utilizzava anche dosi cumulative di farmaco più basse, riducendo la tossicità e ottenendo risultati migliori.

I ricercatori immaginano un futuro in cui la terapia adattiva diventa una pietra angolare della cura del cancro. Gli studi preclinici in corso mirano a convalidare questi principi e seguiranno studi clinici per valutare la loro efficacia nei pazienti con tumori avanzati.

Oltre ai colleghi dell’ASU, a Maley si uniscono ricercatori nazionali e globali della Mayo Clinic; Università dell’Arizona; Università statale della Carolina del Nord; Università della California Santa Barbara; L’Istituto di ricerca sul cancro; L’ospedale reale di Marsden; Ricerca Casting Internazionale; Università di Istanbul; e Università di Losanna.