Proliferazione tumorale: nuovo dispositivo farmacologico che veicola i chemioterapici

Per mezzo dell’utilizzo di cellule staminali e microvescicole, ricercatori italiani trovano il modo di veicolare il farmaco contro la proliferazione delle cellule cancerose e arrestare la crescita del tumore

Scienziati italiani trovano nelle cellule staminali mesenchimali un alletao per veicolare i farmaci chemioterapici.

Da riparatrici e rigeneratrici dei tessuti organici danneggiati, le cellule stromali mesenchimali (o staminali mesenchimali), possono assumere anche il ruolo di veicoli per i farmaci antitumorali. Una scoperta importante, fatta da un team di ricercatori dell’Università degli Studi di Milano, Perugia, Milano-Bicocca e l’Istituto Neurologico “Carlo Besta” di Milano.

Lo studio, pubblicato sul Journal of Controlled Release, è stato condotto su un modello tumorale particolarmente aggressivo, ed eseguito in vitro e senza alcuna manipolazione di tipo genetico. I risultati indicano che le cellule staminali mesenchimali, caricate del farmaco, e le microvescicole da esse prodotte possono essere utilizzate come veri e propri “veicoli” fisiologici efficaci per contrastare la proliferazione tumorale.

Le cellule stromali mesenchimali sono presenti in molti tessuti umani adulti, in particolare nel midollo osseo e nel tessuto adiposo. Già note per il loro ruolo nei tessuti, di recente si è scoperto che queste stesse cellule possono essere utilizzate per promuovere una maggiore efficacia terapeutica dei chemioterapici, grazie alla loro specifica capacità di raggiungere in modo mirato l’organo malato. Le cellule mesenchimali possono essere infatti “caricate in vitro” con farmaci chemioterapici e successivamente utilizzate con efficacia per il trattamento dei tumori.

La novità del lavoro, coordinato da Augusto Pessina, professore di Microbiologia all’Università degli Studi di Milano, dal Dr. Giulio Alessandri dell’Istituto Neurologico “Carlo Besta”e dalla dott.ssa Luisa Pascucci della Università degli Studi di Perugia (prima firma della pubblicazione) sta nell’aver dimostrato, per la prima volta, che il farmaco antineoplastico (Paclitaxel) assunto dalle cellule, è successivamente rilasciato non solo in forma libera, ma anche all’interno di microvescicole e/o esosomi. Lo studio, eseguito in vitro su un modello tumorale particolarmente aggressivo come il carcinoma pancreatico, suggerisce infatti che le microvescicole derivate da cellule mesenchimali rilasciano il farmaco a concentrazioni efficaci, contrastando la proliferazione tumorale.

Quello delle microvescicole è un sistema di grande interesse e attualità: studiarlo ha permesso ai tre scienziati Rothman, Shekman e Sùdho di vincere il Premio Nobel per la Fisiologia e la Medicina nel 2013. I meccanismi alla base del sistema microvescicolare governano il trasporto delle molecole sia all’interno della cellula che da essa verso l’esterno, e sono fondamentali anche per il trasferimento di informazioni da cellula a cellula.
La ricerca appena pubblicata apre un nuovo campo di indagine riguardante le funzioni cellulari di base (bio-farmaco-tossicologiche) e interessanti prospettive relativamente all’uso di cellule e di loro prodotti (microvescicole) per il trasporto e il rilascio di farmaci in applicazioni cliniche.
Come spiegato dal prof. Pessina: «Il dispositivo cellula-farmaco può essere preparato mediante procedure semplici e poco costose, senza alcuna manipolazione di tipo genetico (necessarie in alcune tecnologie di terapia cellulare avanzata) e ciò riduce o elimina del tutto i rischi correlati alla manipolazione di geni: in questo modo la cellula caricata del farmaco può essere usata come “veicolo” fisiologico all’interno dello stesso organismo».

«Sebbene lo studio coordinato dal prof. Pessina abbia prevalentemente riguardato l’aspetto oncologico, l’uso di questo dispositivo, in futuro, potrà estendersi ad altre patologie, quali per esempio l’Ictus – sottolinea il prof. Eugenio Parati, co-autore del lavoro e direttore del Dipartimento di malattie cerebrovascolari dell’Istituto Neurologico “Carlo Besta” – E’ importante sottolineare che non si tratta ancora di una terapia disponibile nella pratica clinica quotidiana, ma rappresenta una novità molto promettente per tutte quelle malattie o traumi del cervello in cui è necessario portare un farmaco alle giuste concentrazioni a tessuti che per posizione o altre ragioni sono molto difficili da raggiungere».

Journal of Controlled Release 192 (2014) 262-270.
“Paclitaxel is incorporated by mesenchymal stromal cells and released in exosomes that inhibit in vitro tumor growth: a new approach for drug delivery”.
Luisa Pascucci1, Valentina Coccè2, Arianna Bonomi2, Diletta Ami3, Piero Ceccarelli1, Emilio Ciusani6, Lucia Viganò4, Alberta Locatelli4, Francesca Sisto2, Silvia Maria Doglia3, Eugenio Parati,5 Maria Ester Bernardo7, Maurizio Muraca8, Giulio Alessandri5, Gianpietro Bondiolotti9, Augusto Pessina2

• 1. Department of Veterinary Medicine, University of Perugia, Italy
  2. Department of Biomedical, Surgical and Dental Sciences, University of Milan, Milan, Italy
  3. Department of of Physics Biotechnology and Biosciences, University of Milano Bicocca, Milan, Italy
  4. Department of Medical Oncology, Ospedale S. Raffaele Scientific Institute, Milan, Italy
  5.Cellular Neurobiology Laboratory, Department of Cerebrovascular Diseases, IRCCS Neurological Institute C. Besta, Milan, Italy
  6. Laboratory of Clinical Pathology and Neurogenetic Medicine, Fondazione IRCCS Neurological Institute Carlo Besta, Milan, Italy
  7. Department of Onco-Hematology, Children’s Hospital Bambino Gesù, Roma, Italy
  8. Laboratory Medicine, Children’s Hospital Bambino Gesù, Roma, Italy
  9. Department of Medical Biotechnology and Translational Medicine, University of Milan, Milan, Italy.