Paclitaxel, o Taxol, è un farmaco ben conosciuto in campo oncologico: solo circa la metà delle pazienti con cancro al seno trattate con il farmaco vede i propri tumori ridursi o scomparire e medici e ricercatori non hanno modo di sapere quali pazienti trarranno beneficio.
Questo problema potrebbe però finalmente essere risolto grazie alla ricerca capitanata dalla professoressa di biologia cellulare e rigenerativa dell’Università del Wisconsin-Madison, Beth Weaver. La scienziata infatti, insieme al suo team, ha effettuato un’analisi dei pazienti e ha scoperto la chiave dei tumori al seno che li rende vulnerabili o resistenti a trattamento con paclitaxel.
Lo studio è stato pubblicato sulla rivista scientifica Science Translational Medicine
Paclitaxel: ecco come poterlo sfruttare in modo adeguato
“È un problema enorme“, ha affermato Weaver, membro dell’UW Carbone Cancer Center: “Quasi la metà dei pazienti ai quali viene somministrato lo Paclitaxel può essere soggetta ad alcuni effetti collaterali piuttosto importanti senza alcun beneficio terapeutico”.
La chiave della scoperta si chiama instabilità cromosomica, riscontrata in circa la metà dei tumori al seno e causata da errori che si verificano quando le cellule si dividono in modo improprio.
Quasi tutte le cellule del corpo si dividono. È così che gli organismi crescono e si adattano. Durante quel processo, chiamato mitosi, il materiale genetico della cellula originale, sotto forma di cromosomi, è equamente distribuito o “segregato” tra due cellule figlie identiche. Quando non va bene, la distribuzione dei cromosomi diventa sbilanciata o “disgregata” e ogni cellula figlia contiene una quantità errata di materiale genetico. Questo è un segno distintivo del cancro.
Bassi tassi di mis-segregazione, chiamata instabilità cromosomica, possono incoraggiare le cellule a iniziare a dividersi senza controllo e a causare tumori. Tuttavia, se questa mis-segregazione è estrema, provoca la morte delle cellule.
I ricercatori hanno scoperto che i pazienti con tumori che mostravano alti livelli di instabilità cromosomica erano più sensibili al paclitaxel e avevano una migliore soppressione del tumore, il che significa che potrebbe essere l’elusivo predittore del successo del paclitaxel.
“Sarebbe significativo“, ha spiegato Weaver. “Si potrebbe misurare l’instabilità cromosomica sul tessuto residuo da una biopsia diagnostica, che i pazienti devono comunque avere, e potenzialmente utilizzare quel tessuto per un test di biomarcatori”.
Weaver, esperta in divisione cellulare e segregazione cromosomica, ha studiato il paclitaxel in laboratorio sin dai tempi della scuola di specializzazione, ma ha gradualmente spostato la sua attenzione per esaminare come funziona la chemioterapia comunemente usata nelle cellule dei pazienti con cancro al seno.
I ricercatori una volta hanno creduto che il paclitaxel funzionasse impedendo la divisione delle cellule tumorali. Ma in uno studio precedente su pazienti sottoposti a un regime standard di paclitaxel ad alte dosi, Weaver, il suo collega di Carbone Mark Burkard e i loro team di ricerca hanno scoperto che il modello non reggeva. Invece, hanno scoperto che il farmaco amplificava la mis-segregazione nelle cellule tumorali in divisione.
“Ciò ci ha suggerito che il modo in cui pensavamo che Taxol avesse lavorato negli ultimi 30 anni era sbagliato, e questo era un grande punto interrogativo e preoccupazione”, ha specificato Weaver. La ricerca ha portato lei e il suo team all’ipotesi che il paclitaxel possa esercitare i suoi effetti antitumorali causando o sfruttando l’instabilità cromosomica.
Nell’ultimo studio, il team di ricerca è stato in grado di studiare campioni di cancro al seno difficili da ottenere che hanno catturato un momento molto specifico nel ciclo di vita delle cellule di pazienti con cancro al seno trattati con un tipico regime di paclitaxel a basse dosi. Poi hanno guardato cosa stava succedendo durante la divisione cellulare.
Durante la normale divisione cellulare, la cellula forma strutture chiamate fusi, che si attaccano ai cromosomi al centro della cellula e poi, come piccole corde, separano il materiale genetico mentre la cellula inizia a dividersi in due. Questo aiuta a garantire che il giusto numero di cromosomi rimanga nella cellula originale e venga aggiunto alla nuova figlia.
Questi mandrini sono ancorati a un’unica posizione alle due estremità della cella oa due poli. Tuttavia, nei campioni di pazienti trattati con paclitaxel, i fusi hanno formato più poli nelle cellule. Queste cellule hanno affrontato uno dei due destini: i fusi anormali sono stati mantenuti durante la divisione cellulare, oppure i fusi sono stati infine “concentrati” nei tradizionali fusi bipolari.
Quando i fusi multipli anormali sono stati mantenuti, le cellule sono morte e i tumori sono regrediti. Quando i fusi sono stati riconcentrati in fusi bipolari, le cellule generalmente sono diventate più resistenti al paclitaxel.
“Capire che questa focalizzazione è un importante meccanismo di resistenza apre le porte all’identificazione di nuovi bersagli farmacologici e quindi allo sviluppo di farmaci che sensibilizzeranno al paclitaxel”, spiega Weaver.
Presi nel loro insieme, i risultati possono rappresentare un importante passo avanti nella comprensione del paclitaxel da parte della comunità del cancro. E anche se molte terapie non chemioterapiche, come terapie mirate e immunoterapie, sono in fase di sviluppo per curare il cancro al seno, Weaver dice che c’è un enorme vantaggio nel cercare di insegnare a questo vecchio farmaco alcuni nuovi trucchi.
“Quello che stiamo davvero cercando di fare è trasformare questa chemioterapia convenzionale in una medicina personalizzata“, ha detto Weaver. “Sarebbe il migliore di tutti i mondi perché il Paclitaxel è ampiamente utilizzato, è poco costoso e i medici hanno un sacco di esperienza con esso. Se potessimo indirizzarlo solo alle pazienti giusti, sarebbe un enorme miglioramento nella cura del cancro”, ha concluso l’esperta.
