La memoria nascosta dietro la resistenza ai farmaci contro il cancro intestinale / The Hidden Memory Behind Bowel Cancer Drug Resistance
La memoria nascosta dietro la resistenza ai farmaci contro il cancro intestinale / The Hidden Memory Behind Bowel Cancer Drug Resistance
Segnalato dal Dott. Giuseppe Cotellessa / Reported by Dr. Giuseppe Cotellessa
Gli scienziati hanno scoperto indizi che potrebbero spiegare perché alcuni trattamenti non funzionano più per i pazienti affetti da tumore al colon-retto, che ogni anno causa circa 16.800 decessi nel Regno Unito.
Lo studio, condotto dai ricercatori dell'Institute of Cancer Research di Londra, potrebbe aiutare i medici a sfruttare al meglio i trattamenti attuali ed a sviluppare in futuro terapie più mirate contro il cancro al colon.
Nei risultati pubblicati sulla rivista Cancer Research, il gruppo ha studiato gli organoidi del cancro intestinale, piccole versioni di organi umani coltivate in laboratorio, progettate per modellare il comportamento delle cellule tumorali nel nostro corpo.
Costruire un'immagine di resistenza
I ricercatori hanno esaminato due gruppi di organoidi tumorali intestinali con diverso corredo genetico e la loro risposta a quattro trattamenti antitumorali somministrati in sequenze diverse nell'arco di 45 giorni. Questo ha contribuito a costruire un quadro dettagliato della loro evoluzione e del loro comportamento nel tempo.
Lo studio ha scoperto che le cellule tumorali possono sviluppare una "memoria", attivando e disattivando determinati processi cellulari, noti come "cambiamenti epigenetici". Le cellule possono "ricordare" la forma e l'aspetto di cui hanno bisogno per adattarsi a condizioni difficili, come il bombardamento di farmaci antitumorali. Le "memorie" di sopravvivenza che ne risultano vengono poi trasmesse quando le cellule tumorali crescono e si dividono, dando origine ad un gruppo di cellule tumorali resistenti ai farmaci.
"Le cellule tumorali hanno la capacità di adattarsi all'ambiente circostante"
La Dott.ssa Erica Oliveira, responsabile scientifico senior presso l'Institute of Cancer Research di Londra ed una delle principali autrici dello studio, ha affermato:
“Sappiamo da tempo che la resistenza ai farmaci non è causata semplicemente da ulteriori mutazioni nel DNA delle cellule tumorali.
Il nostro lavoro dimostra il ruolo aggiuntivo che i cambiamenti epigenetici svolgono nel conferire alle cellule tumorali la capacità di adattarsi all'ambiente circostante, con conseguente, purtroppo, riduzione dell'efficacia di alcuni trattamenti contro il cancro nel tempo.
Non vediamo l'ora di studiare ulteriormente questi processi per vedere se possiamo utilizzarli direttamente come strategia per sconfiggere il cancro al colon".
Il lavoro è stato finanziato da Cancer Research UK e dall'Associazione italiana per la ricerca sul cancro (AIRC) con il supporto aggiuntivo del Wellcome Trust, del National Institute for Health Research Biomedical Research Centre presso il Royal Marsden NHS Foundation Trust e dell'Institute of Cancer Research (ICR) e dell'Imperial College di Londra.
Progettazione di trattamenti più mirati
Il cancro è una malattia complessa. I trattamenti esistenti non sono necessariamente efficaci per tutti, e tutti i tumori rischiano di evolvere e diventare resistenti ai trattamenti nel tempo. Questo, in parte, è dovuto a cambiamenti nelle istruzioni genetiche presenti nel DNA di ogni cellula.
Gli scienziati stanno acquisendo sempre maggiore consapevolezza degli altri processi coinvolti nella farmacoresistenza. I risultati di questo progetto di ricerca pluriennale ci offrono uno degli studi più approfonditi finora condotti su come la farmacoresistenza possa svilupparsi nel cancro intestinale.
Il professor Andrea Sottoriva , professore di genomica ed evoluzione del cancro, direttore del Centro di biologia computazionale presso l'Human Technopole e precedentemente presso l'Institute of Cancer Research di Londra, ha affermato:
I nostri risultati potrebbero potenzialmente essere utilizzati per definire un trattamento più mirato del cancro al colon. Se potessimo analizzare un campione di un paziente con cancro al colon e confermare che le sue cellule tumorali hanno una "memoria" di sopravvivenza e sono a rischio di sviluppare resistenza, potremmo potenzialmente modificare l'ordine di somministrazione dei farmaci attuali o sviluppare nuove terapie progettate per far "dimenticare" alle cellule tumorali come sopravvivere.
Il dott. Iain Foulkes, direttore esecutivo della ricerca e dell'innovazione presso Cancer Research UK, ha affermato:
Da oltre 100 anni, i nostri scienziati lavorano per sconfiggere il cancro al colon. Siamo stati lieti di finanziare questo studio che analizza come le cellule tumorali del colon cambiano nel tempo in risposta a diverse terapie antitumorali.
Scoperte come questa potrebbero potenzialmente aiutarci ad anticipare l'evoluzione del cancro in una persona, consentendoci di progettare metodi più mirati per curare la malattia, sia utilizzando i farmaci attuali sia progettandone di nuovi".
Ricerca all'avanguardia a livello mondiale
Trovare trattamenti nuovi e migliorati per il cancro è una delle massime priorità di Cancer Research UK. Cancer Research UK ed i suoi partner hanno recentemente annunciato un finanziamento di 5,5 milioni di sterline per il consorzio di ricerca CRC-STARS, un gruppo di ricerca internazionale leader a livello mondiale incaricato di rendere la medicina personalizzata una realtà per le persone con tumore al colon, che include alcuni dei ricercatori coinvolti in questo studio.
Gli scienziati alla scoperta del cancro in tutto il Regno Unito hanno migliorato la comprensione della biologia del cancro, individuando nuovi potenziali obiettivi per i trattamenti e contribuendo a comprendere perché alcuni trattamenti non funzionano, mentre i ricercatori clinici hanno testato questi nuovi trattamenti su persone affette da cancro e hanno portato avanti il loro percorso verso la clinica.
ENGLISH
Cancer cells can develop a “memory”, through switching on and off certain processes in the cell, known as “epigenetic changes”.
Scientists have discovered clues which may explain why some treatments stop working for people with bowel cancer – causing around 16,800 deaths in the UK every year.
The study, led by researchers at The Institute of Cancer Research, London, could help clinicians make better use of current treatments and develop more targeted therapies for bowel cancer in the future.
In findings published in the journal Cancer Research, the team studied bowel cancer organoids, tiny lab-grown versions of human organs designed to model how cancer cells behave in our bodies.
Building up a picture of resistance
The researchers looked at two sets of bowel cancer organoids with different genetic makeups and how they responded to four cancer treatments given in different sequences over 45-day periods. This helped build up a detailed picture of their evolution and behavior over time.
The study found that cancer cells can develop a “memory”, through switching on and off certain processes in the cell, known as “epigenetic changes”. Cells can “remember” the form and appearance they need to adapt to survive harsh conditions, such as being bombarded by cancer drugs. The resulting survival mode “memories” are then passed on when cancer cells grow and divide, resulting in a cluster of drug-resistant cancer cells.
‘Cancer cells have the ability to adapt to their surroundings’
Dr. Erica Oliveira, senior scientific officer at The Institute of Cancer Research, London, and one of the lead authors of the paper, said:
“We have known for some time now that drug resistance isn’t simply caused by further mutations in the DNA of cancer cells.
Our work shows the additional role epigenetic changes play in giving cancer cells the ability to adapt to their surroundings, unfortunately resulting in certain cancer treatments becoming less effective over time.
We look forward to further studying these processes to see if we can target them directly as a strategy for beating bowel cancer.”
The work was funded by Cancer Research UK and the Italian Association for Cancer Research (AIRC) with additional support from the Wellcome Trust, the National Institute for Health Research Biomedical Research Centre at The Royal Marsden NHS Foundation Trust and The Institute of Cancer Research (ICR), and Imperial College London.
Designing more targeted treatments
Cancer is a complex disease. Existing treatments don’t necessarily work for everyone, and all cancers are at risk of evolving and becoming resistant to treatments over time. This, in part, is down to changes in the genetic instructions inside the DNA of every cell.
Increasingly, scientists are building a better understanding of the other processes involved in driving drug resistance. The findings from this multi-year research project give us one of the most detailed studies to date about how drug resistance can develop in bowel cancer.
Professor Andrea Sottoriva, professor of cancer genomics and evolution, head of the Centre for Computational Biology at Human Technopole, and formerly The Institute of Cancer Research, London, said:
“Our findings could potentially be used to inform how we treat bowel cancer in a more targeted way. If we can test a sample from a patient with bowel cancer and confirm their cancer cells have survival 'memories' and are at risk of developing resistance, we could potentially change the order that current drugs are given, or develop new therapies designed to make cancer cells ‘forget’ how to survive.”
Dr. Iain Foulkes, executive director of research and innovation at Cancer Research UK, said:
“For over 100 years, our scientists have been working to beat bowel cancer. We were pleased to fund this work looking at how bowel cancer cells change over time in response to different cancer therapies.
Discoveries like this could potentially help us anticipate how a person’s cancer might evolve, allowing us to design more targeted ways of treating the disease, whether that’s making use of current drugs or designing new ones.”
World-leading research
Finding new and improved treatments for cancer is one of Cancer Research UK’s top priorities. Cancer Research UK and partners recently announced £5.5m funding towards the CRC-STARS research consortium, a world-leading international research team tasked with making personalized medicine a reality for people with bowel cancer, which includes some of the researchers involved in this study.
Discovery scientists across the UK have been improving understanding of the biology of cancer, uncovering potential new targets for treatments and helping to understand why some treatments don’t work, while clinical researchers have been testing these new treatments in people with cancer and pushing forward their journey into the clinic.
Da:
https://www.technologynetworks.com/cancer-research/news/the-hidden-memory-behind-bowel-cancer-drug-resistance-401113
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