Un nuovo dispositivo messo a punto negli Stati Uniti permette di simulare l’effetto delle cure oncologiche per diversi tipi di cancro e di selezionare quella più efficace per ogni singolo paziente.
Per capire se e in quali condizioni un tumore può rispondere a un certo tipo di cure è necessario compiere, innanzitutto, esperimenti in laboratorio.
Ma affinché siano attendibili, è indispensabile che le condizioni dei test siano il più possibile simili a quelle che si verificano nella realtà (operazione tutt’altro che facile, vista la complessità del nostro organismo). Per questo da tempo si cerca di mettere a punto modelli tridimensionali, oltreché bidimensionali (come quelli delle comuni piastre da coltura, dove le cellule crescono attaccate al fondo, in strati sottili).
Ora uno di questi modelli, ideato dai ricercatori del Center for Biotechnology and Interdisciplinary Studies (CBIS) del Rensselaer Polytechnic Institute di Troy (Stato di New York), potrebbe consentire di compiere un reale passo in avanti, soprattutto nel settore dell’immunoterapia contro i tumori, perché permette di valutare in poche ore l’efficacia di un determinato farmaco, tenendo in considerazione una serie di variabili quali la presenza di cellule del sistema immunitario nel microambiente, e le caratteristiche di una specifica forma di cancro. Permette, cioè, di calibrare le cure in base alle caratteristiche “personali” del singolo paziente, e della sua malattia.
Simulazioni in 3D
Come i ricercatori spiegano sulla rivista scientifica Communications Biology, del gruppo Nature, il dispositivo è realizzato come una sorta di piccolo sandwich in plastica, delle dimensioni di un vetrino da microscopio.
In una delle facce ci sono 330 minuscoli pilastrini, sui quali si fa scivolare una matrice in gel, che simula il microambiente dei tessuti dove crescono i tumori.
In questo modo le cellule cancerose estratte con una biopsia, e depositate nel gel, possono crescere in tre dimensioni, e assumere una forma realistica, sferoidale, proprio come farebbero all'interno del corpo.
Una volta pronte, vengono capovolte e messe a contatto con l’altra parte del sandwich. Qui ci sono, invece, 330 micro-pozzetti (piccoli buchi), in cui si possono aggiungere cellule del sistema immunitario quali le Natural Killer (NK), specializzate nella caccia a quelle cancerose. Le cellule NK restano “in sospensione” e fluiscono come farebbero, senza legami, all’interno dell’organismo.
In questo modo si riproduce una situazione analoga a quella reale, dove le cellule tumorali crescono in un ambiente ostile, circondate da elementi del sistema immunitario che cercano di contrastarle. A questa soluzione si possono poi aggiungere anticorpi come quelli utilizzati per l’immunoterapia, oppure farmaci, per verificare se questi ultimi abbiano effetto o meno.
Qualche sorpresa
Nel caso specifico, sono state studiate due linee di tumore del seno e una di tumore del pancreas, tutte e tre particolarmente resistenti ai medicinali, e sono emerse alcune informazioni inedite sulla formula migliore.
Per esempio, il chemioterapico paclitaxel - dicono i ricercatori - da solo non è apparso molto efficace (mentre nei test classici, bidimensionali, lo è), ma lo diventa in presenza di cellule NK.
Lo stesso procedimento si potrebbe utilizzare anche con altri farmaci, aggiungendo diverse “variabili” del sistema immunitario.
Se verranno perfezionate e “consolidate” tramite nuovi studi, piattaforme come questa potranno quindi permettere di “mirare” la terapia dei tumori in base alle caratteristiche dei singoli pazienti, evitando così di iniziare, per esempio, con cure destinate a non essere efficaci.
«Questa piattaforma avvicina i ricercatori alla medicina personalizzata - conferma Deepak Vashishth, direttore del CBIS. - Lo studio, condotto da Jonathan Dordick, professore dell'Istituto di ingegneria chimica e biologica, e dal suo gruppo, è un eccellente esempio di come sia possibile sviluppare nuovi approcci alla collaborazione tra ingegneria e scienze della vita, per migliorare le terapie oncologiche». Il Rensselaer Polytechnic Institute, lo ricordiamo, è una delle più antiche università americane nel settore della ricerca tecnologica.
