È stata trovata un’arma “segreta” e molto specifica contro alcuni tumori: la D-cisteina. Immaginate questa molecola come un veleno intelligente che viene fatto entrare solo nelle cellule malate grazie a una porta speciale che solo loro hanno. Una volta dentro, la D-cisteina distrugge il “motore” energetico (i mitocondri) della cellula tumorale, bloccandone la capacità di respirare e di moltiplicarsi. Questo trucco ha funzionato benissimo nei test, rallentando tumori aggressivi senza rovinare le cellule sane, offrendo la speranza di cure molto più precise.
Cancro: la scoperta della D-cisteina
La maggior parte delle terapie antitumorali attualmente in uso non è in grado di distinguere completamente tra cellule malate e cellule sane. Questo comporta il danneggiamento anche delle cellule non cancerose, causando talvolta gravi effetti collaterali per i pazienti. La ricerca scientifica è quindi concentrata sullo sviluppo di trattamenti in grado di colpire selettivamente le cellule tumorali, limitando al minimo i danni ai tessuti sani.
Un team internazionale di ricercatori, frutto della collaborazione tra l’Università di Ginevra (UNIGE) e l’Università di Marburgo, ha identificato una promettente molecola in grado di agire in modo mirato: la D-cisteina.
La D-cisteina è la forma “specchio” della cisteina, un amminoacido essenziale che contiene zolfo. Si è scoperto che questa forma destrogira (D) viene importata preferibilmente da determinate cellule tumorali. Una volta all’interno, la D-cisteina agisce bloccando processi vitali per la cellula cancerosa, in particolare la respirazione e la sintesi del DNA. Questo meccanismo d’azione selettivo rallenta notevolmente la crescita dei tumori, risparmiando allo stesso tempo le cellule sane.
Sui modelli murini (topi), l’utilizzo della D-cisteina ha dimostrato di rallentare in modo significativo la crescita dei tumori mammari aggressivi. Questi risultati aprono la strada allo sviluppo di una potenziale terapia semplice, innovativa e soprattutto mirata contro il cancro. Gli amminoacidi sono le piccole molecole fondamentali, o “mattoni”, che l’organismo utilizza per costruire le proteine. Esistono 20 tipi di amminoacidi che compongono le proteine in tutti gli organismi viventi.
Ogni amminoacido esiste in due forme molecolari distinte, che sono l’una l’immagine speculare dell’altra, non sovrapponibili, proprio come la nostra mano sinistra e la nostra mano destra. Queste due forme sono chiamate L (levogira) e D (destrogira). Sebbene condividano la medesima composizione chimica, la loro diversa geometria spaziale (nota come chiralità) le rende differenti. L’organismo umano e gli organismi viventi in generale utilizzano quasi esclusivamente le forme L per produrre le proprie proteine, mentre le forme D sono impiegate molto raramente. La scoperta risiede proprio nel fatto che una di queste forme D, la D-cisteina, manifesta una selettività inaspettata verso specifiche cellule tumorali.
Il ruolo degli amminoacidi nella crescita cellulare
Il team di ricerca guidato da Jean-Claude Martinou, professore onorario presso il Dipartimento di Biologia Molecolare e Cellulare della Facoltà di Scienze dell’UNIGE, ha condotto studi approfonditi sul ruolo di diversi amminoacidi nel processo di crescita delle cellule tumorali. I ricercatori hanno concentrato l’attenzione sulla forma D della cisteina (D-Cys), un amminoacido che contiene un atomo di zolfo. Le loro scoperte indicano che la D-Cys è in grado di ridurre significativamente la proliferazione di specifiche cellule tumorali in laboratorio, senza esercitare alcun effetto dannoso sulle cellule sane.
La notevole differenza nell’effetto della D-Cys tra cellule tumorali e cellule sane è stata spiegata da Joséphine Zangari, dottoranda nel laboratorio del Professor Martinou e prima autrice dello studio. La D-Cys viene importata nelle cellule attraverso un trasportatore specifico che è presente esclusivamente sulla superficie di alcune cellule tumorali. A riprova di ciò, gli scienziati hanno osservato che l’espressione forzata di questo trasportatore sulla superficie delle cellule sane ne induce l’arresto della proliferazione in presenza di D-Cys.
Il Professor Roland Lill spiega che l’enzima NFS1 svolge una funzione cruciale nella produzione dei cluster ferro-zolfo. Queste piccole strutture sono indispensabili per il corretto svolgimento di numerosi processi cellulari fondamentali, tra cui la respirazione cellulare, la produzione di DNA e RNA e il mantenimento dell’integrità genetica. Inibendo l’NFS1, la D-Cys provoca un arresto a cascata di processi vitali all’interno delle cellule tumorali, risultando in una diminuzione della respirazione, un grave danneggiamento del DNA e il conseguente blocco del ciclo cellulare.
Prospettive future
Per testare il potenziale terapeutico dell’approccio basato sulla D-Cisteina (D-Cys), i ricercatori hanno somministrato la molecola a modelli murini (topi) affetti da tumore mammario, una forma di cancro particolarmente aggressiva e difficile da trattare. I risultati ottenuti sono stati molto incoraggianti: la crescita del tumore ha subito un notevole rallentamento, e non sono stati osservati effetti collaterali significativi negli animali trattati.
Il Professor Martinou sottolinea l’importanza di questi risultati affermando che “Questo è un segnale molto positivo: ora sappiamo che è possibile sfruttare questa specificità per colpire determinate cellule tumorali”. Nonostante il successo in laboratorio, è necessario mantenere la cautela. I ricercatori devono ora stabilire se la D-Cys possa essere somministrata a dosi efficaci negli esseri umani senza che si manifestino effetti collaterali.
Se le future ricerche sulla sicurezza e l’efficacia nell’uomo avranno esito positivo, la D-cisteina potrebbe rappresentare un’opzione terapeutica semplice, innovativa e selettiva, specificamente destinata ai tumori che sovraesprimono il trasportatore di membrana coinvolto. Oltre al trattamento del tumore primario, la D-Cys potrebbe anche svolgere un ruolo cruciale nella prevenzione delle metastasi, che rappresentano una fase fondamentale nella progressione della malattia oncologica.
Lo studio è stato pubblicato su Nature Metabolism.
