Riuscire a rilevare le cellule tumorali circolanti (CTC) nel sangue dei pazienti oncologici è un argomento di grande interesse per gli oncologi medici. La promessa di essere in grado di rilevare tali cellule rare in modo coerente e riproducibile ha attirato una notevole attenzione negli ultimi anni. Tuttavia, la rarità delle CTC ha reso questa promessa difficile da realizzare.
A un livello molto elementare, le CTC sono cellule cancerose che sono state eliminate da un tumore primitivo o da un sito metastatico, che circolano attraverso i vasi sanguigni e/o linfatici come singole cellule o aggregati. Un sottoinsieme di CTC sopravvive, travasa nello spazio interstiziale e infine forma un tumore in un nuovo e lontano microambiente.
L’analisi CTC offre un’opportunità unica per lo sviluppo di nuovi biomarcatori e la caratterizzazione e il monitoraggio della progressione della malattia metastatica, che può fornire informazioni chiave per nuovi trattamenti clinici. Per questi motivi, i modelli di metastasi precliniche vengono sempre più utilizzati per studiare le CTC e vengono anche stabiliti direttamente utilizzando CTC isolate da campioni di sangue dei pazienti o dopo espansione ex vivo.
Le CTC sono state identificate nei topi utilizzando modelli di xenotrapianto derivato da pazienti (PDX) di cancro al seno. Questo tipo di modello fornisce una fonte costante e rinnovabile di CTC, consentendo lo studio delle CTC e dei processi metastatici sottostanti.
Sono state anche stabilite linee cellulari CTC da cancro al seno e utilizzate per identificare una potenziale firma di metastasi cerebrali. Le CTC con questa firma sono risultate altamente invasive e hanno generato metastasi cerebrali e polmonari quando xenotrapiantate in topi immunocompromessi.
Allo stesso modo, le CTC per il cancro al seno sono state isolate da pazienti con carcinoma mammario positivo al recettore degli estrogeni e utilizzate per stabilire linee cellulari, il 60% delle quali erano cancerogene nei topi.
Le CTC circolanti limitate hanno richiesto l’ arricchimento delle cellule del sangue prima del rilevamento e, troppo spesso, tale arricchimento porta a un’ulteriore perdita di CTC, rendendole ancora più rare.
Uno studio diagnostico presso il Carole & Ray Neag Comprehensive Cancer Center presso l’UConn Health guidato dalla Dr. Susan Tannenbaum, capo dell’Hematology-Oncology e capo del servizio del Neag Comprehensive Cancer Center e dalla Dr. Emily Hsu, membro dell’Hematology-Oncology Fellowship Program, sta valutando le CTC in pazienti con cancro al seno utilizzando una nuova piattaforma di microscopi per il rilevamento di cellule circolanti sviluppata da QCDx LLC (Quantitative Cell Diagnostix), una società di dispositivi medici situata presso l’UConn Technology Incubation Program (TIP) a Farmington, Connecticut.
CTC: la nuova piattaforma di microscopi riesce a rintracciarle
RareScope è progettato in modo univoco per identificare e caratterizzare le CTC da campioni di sangue senza precedente arricchimento. In tal modo, questa tecnologia rileva la variegata diversità delle cellule circolanti in modo da focalizzare il trattamento, sulla base di biomarcatori osservati nelle cellule circolanti, spesso diversi dalle cellule trovate in un precedente campione bioptico.
L’indagine è iniziata nel luglio del 2020 e ha accumulato 21 pazienti con cancro al seno con malattia sia in fase iniziale che avanzata e 13 volontari sani.
“Nello studio clinico in corso CLINBREAC ora abbiamo raccolto informazioni su circolanti cellule tumorali utilizzando il sistema di microscopia a fluorescenza foglio luce nuova RareScope ai numeri Calcolare di tutte le cellule tumorali circolanti presenti nel seno di pazienti con cancro neoadiuvante e metastatico in più punti temporali”, ha detto Tannenbaum.
“Inoltre – Ha continuato la scienziata – siamo stati in grado di quantificare l’espressione di marcatori epiteliali e mesenchimali, nonché marcatori HER-2, ERα e Trop2 mediante colorazione immunofluorescente. Nei nostri limitati dati disponibili in questo momento, siamo stati in grado di seguire il decorso della malattia con questi marcatori che ci informano sui prossimi passi terapeutici. La tecnologia promettente ha il potenziale unico di personalizzare e consentire l’utilizzo di più terapie mirate concordanti che potrebbero avere un impatto significativo sugli esiti dei pazienti”.
Questi risultati dello studio CLINBREAC in corso sono stati presentati l’8 dicembre al Simposio 2021 dell’Associazione americana per la ricerca sul cancro SABCS a San Antonio, in Texas.
Lo strumento analizza popolazioni complete di cellule nucleate dal campione di sangue del paziente mediante tomografia ottica tridimensionale con un software di analisi delle immagini specializzato, che coinvolge anche l‘intelligenza artificiale.
“La nostra tecnologia consente l’analisi di cellule morfologicamente intatte e/o vive in sospensioni cellulari immobilizzate. Senza arricchimento, ogni singola cellula viene visualizzata e vengono caratterizzati i marcatori intracellulari. Le cellule rare come le CTC possono essere rilevate insieme a sottopopolazioni di cellule del sangue inclusi i linfociti, che può essere di fondamentale importanza per l’ottimizzazione del trattamento”.
“Inoltre, la tecnologia è disponibile per identificare le cellule bersaglio che possono essere isolate per analisi molecolari di singole cellule a valle”, ha affermato il dott. Triantafyllos Tafas, fondatore e amministratore delegato di QCDx.
Tafas ha concluso dicendo: “Riteniamo che la nostra tecnologia sia unica nel consentire la mappatura cellulare dell’eterogeneità della malattia genomica, trascrittomica e proteomica quando la biopsia tissutale non è possibile e può supportare in modo critico i medici per migliorare le decisioni terapeutiche e avvantaggiare i risultati e la qualità della vita del paziente. Siamo molto felici di sviluppare la nostra tecnologia in collaborazione con il Comprehensive Cancer Center di UConn e supportati dal programma di incubazione della tecnologia UConn“.
