Cancro: molecola che induce cellule tumorali all’autodistruzione

Scienziati creano una molecola sintetica capace di eliminare il cancro facendo in modo che questo si distrugga da sé. Lo studio che apre le porte per nuovi promettenti farmaci antitumorali.

Scienziati hanno sintetizzato in laboratorio una molecola che è in grado di indurre le cellule tumorali ad autodistruggersi.
Fare in modo che il cancro se ne vada inducendolo ad autodistruggersi. Questo il pensiero dei ricercatori dell’Università del Texas a Austin, e di altre cinque istituzioni, che hanno lavorato alla creazione di una molecola che può indurre le cellule tumorali ad autodistruggersi, trasportando all’interno di esse ioni di sodio e cloro. Il lavoro degli scienziati va a confermare quanto già ipotizzato circa due decenni or sono, ossia che si possano utilizzare dei trasportatori di ioni sintetici per trattare il cancro. Il nuovo studio, pubblicato su Nature Chemistry, indica la strada per nuovi farmaci antitumorali – farmaci di cui potrebbero beneficiare anche i pazienti con fibrosi cistica.

Come accennato, i trasportatori di ioni sintetici non sono una novità, e sono stati creati già tempo addietro. Tuttavia questa è la prima volta che i ricercatori hanno dimostrato che possono lavorare in un vero e proprio sistema biologico. L’azione di trasporto di ioni, finalizzata al trattamento del tumore, ha dimostrato di poter indurre le cellule malate ad autodistruggersi.
Il concetto si basa sul principio per cui le cellule del corpo umano lavorano duramente per mantenere una concentrazione stabile di ioni all’interno delle loro membrane cellulari. Un turbamento di questo delicato equilibrio può spingere le cellule verso l’apoptosi (fenomeno noto anche come morte cellulare programmata), un meccanismo che l’organismo utilizza per sbarazzarsi delle cellule danneggiate o pericolose.

A prima vista, un modo per distruggere le cellule tumorali potrebbe dunque proprio essere quello di innescare questa sequenza di autodistruzione innata delle cellule. Per far ciò, si dovrebbe agire sul bilanciamento ionico nelle cellule. Il problema, tuttavia, è che quando una cellula diventa cancerosa, cambia il modo in cui trasporta gli ioni attraverso la membrana cellulare: questo processo blocca l’apoptosi. Ma, circa vent’anni fa, una speranza arrivò dalla scoperta di una sostanza naturale chiamata “prodigiosina” (un pigmento rosso dotato di proprietà antibiotiche e citotossiche) che si è scoperto agire come un naturale trasportatore di ioni con un effetto antitumorale.

L’utilizzo di questa sostanza non è stato però così semplice, per questo si è accantonata la scoperta – almeno fino a oggi. Con questo nuovo studio, si è voluto analizzare gli effetti di una sostanza sintetica che agisse allo stesso modo.
«I trasportatori sintetici potrebbero essere in grado di fare esattamente lo stesso lavoro, ma meglio – spiega Jonathan Sessler, professore presso l’Università del Texas, Austin College of Natural Sciences e coautore dello studio – e anche agire per il trattamento di malattie come la fibrosi cistica, dove i canali del cloro non funzionano».

Guidato dai professori Injae Shin della Yonsei University, Philip A. Gale dell’Università di Southampton e King Abdulaziz, il team di ricerca è stato in grado creare un trasportatore di ioni sintetico che si lega agli ioni di cloruro. La molecola agisce circondando lo ione cloruro in una copertura organica, permettendo allo ione di sciogliersi nella membrana della cellula, la quale è composta principalmente da lipidi (grassi). Per il trasporto degli ioni, la sostanza sfrutta i naturali canali del sodio che si trovano nella membrana della cellula, traghettando gli ioni di sodio.
Tutto questo è stato dimostrato con successo nei test di laboratorio in un sistema che utilizzava un modelli di membrane lipidiche artificiali.

Il passo successivo del prof. Shin e il suo team è stato quello di sperimentare gli effetti della molecola direttamente su una coltura di cellule tumorali umane. Qui hanno osservato come l’azione della molecola promuovesse la morte cellulare. Uno dei principali e più interessanti risultati è che le concentrazioni di ioni della cellula cancerosa si sono modificate prima che l’apoptosi fosse stata innescata, piuttosto che il risultato di un effetto collaterale della morte della cellula.

«Abbiamo così chiuso il cerchio e dimostrato che questo meccanismo di afflusso di cloruro nella cellula da parte di un trasportatore sintetico ha effettivamente innescato l’apoptosi – ha fatto notare Sessler – Questo è emozionante perché indica la strada verso un nuovo approccio per lo sviluppo di farmaci antitumorali».

Il prossimo scoglio da superare, prima di poter testare gli effetti di questa molecola su modello animale e sull’uomo, è quello di evitare che l’apoptosi sia indotta anche nelle cellule sane. Per questo motivo, i ricercatori intendono sviluppare una versione di un trasportatore di anione cloruro che si lega solo alle cellule cancerose. Ciò potrebbe essere fatto collegando questo trasportatore a una molecola sito-indirizzata come per esempio le molecole texaphyrin, che il laboratorio di Sessler ha precedentemente sintetizzato.
«Abbiamo dimostrato che questo meccanismo è fattibile, che questa idea che è circolata per oltre due decenni è scientificamente valida. E questo è eccitante», conclude Sessler.