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Il glioblastoma, nonostante gli enormi progressi registrati negli ultimi anni in campo oncologico, resta ancor oggi uno tra i tumori rari (3/4 casi ogni 100mila abitanti) con il più rapido e nefasto decorso. Le caratteristiche biologiche (tra cui l’elevata eterogeneità), la localizzazione, l’aggressività e la bassa casistica rendono questo tipo di neoplasia cerebrale una frontiera ancora poco esplorata. Se il trattamento chirurgico rappresenta il primo passo del percorso di cura, è soprattutto in ambito farmacologico e radioterapico che non si sono ancora registrati efficaci progressi.

Per affrontare questa sfida, il settore di Radiobiomics and Drug discovery del laboratorio di bioscienze dell’Istituto Tumori della Romagna (Irst) Irccs diretto da Anna Tesei e la Tissue Morphodynamics Unit del Laboratory of Cell Biology del Center for Cancer Research – National Cancer Institute condotta da Kandice Tanner, hanno definito un programma di collaborazione formale. In particolare, oltre a condividere progetti, esperimenti, dati e risultati, la partnership vede i professionisti coinvolti direttamente ospiti dei laboratori. Dopo due esperienze a Bethesda, è la volta, proprio in questi giorni, dell’Irst di ospitare la dottoressa Tanner e un suo collaboratore – Woong Young So – per esperimenti e sessioni di confronto. A fine 2019 è, poi, in programma un international intramural meeting al quale parteciperà Tesei, riservato ai soli principal investigator impegnati nel progetto glioblastoma, organizzato dal Prof. Michael Gottesman, pioniere della caratterizzazione dei meccanismi di resistenza ai farmaci delle cellule tumorali.

Il primo contatto con Tanner risale al 2016 durante un workshop a Torino – spiegano Tesei e Michele Zanoni, il biologo Irst che più direttamente è impegnato nel progetto e nella collaborazione con l’NIH –. In quell’occasione capimmo quanto il suo approccio potesse esser complementare al nostro ma soprattutto utilissimo per gli studi sul glioblastoma e sulle metastasi cerebrali che portiamo avanti su strutture tridimensionali sviluppate in laboratorio tramite idrogel e modelli pre-clinici. Tanner è, infatti, un riferimento nel campo della biofisica – una disciplina che studia gli aspetti fisici dei meccanismi biologici – applicata all’oncologia; la sua capacità di integrare approcci di biofisica molecolare e biologia cellulare si è rivelata, fin da subito, preziosissima per comprendere quella che potremmo definire la meccanica dei tumori”.

Gli studi svolti in Irst e presso l’NIH di Bethesda – uno tra i centri di riferimento mondiali nella ricerca biomedica – si concentrano, pur con metodiche e approcci differenti, sulla comprensione delle interazioni tra le cellule stesse del tumore e tra le cellule malate e quelle che ne formano il microambiente (ad esempio quelle immunitarie o stromali). Passaggio cardine del progetto è quello di studiare le interazioni esistenti tra la cellula e la matrice extra-cellulare quindi con tutto ciò che non è cellula ma ne compone il tessuto come, ad esempio, le proteine. Utilizzando modelli 3D in idrogel che permettono di mimare la componente cerebrale in laboratorio, l’obiettivo è quello di definire le meccaniche biologiche e fisiche che caratterizzano le differenti popolazioni cellulari che compongono il microambiente tumorale e come i trattamenti chemio e radioterapici possano modificare tali caratteristiche. Definire il comportamento cellulare, aggiungere elementi all’identikit biomolecolare e cellulare del glioblastoma, aiuterà a capire meglio questo tumore e, in prospettiva, potrà consentire di identificare nuovi bersagli molecolari da colpire con farmaci o terapie mirate, compresa la radioterapia.

Tra gli elementi che maggiormente qualificano le attività di studio dell’equipe Irst di Radiobiomics and Drug discovery, particolarmente apprezzato dai colleghi statunitensi, è che i test ed esperimenti sono svolti su campioni tissutali derivati direttamente dalle attività chirurgiche. Una chance preziosissima, resa possibile grazie alla collaborazione con l’Unità di Neurochirurgia diretta da Luigino Tosatto e con l’equipe dell’Anatomia Patologica diretta da Evandro Nigrisoli entrambi dell’Ospedale Bufalini di Cesena: “Si tratta di un grande vantaggio – continuano Tesei e Zanoni – non solo perché l’equipe di Tosatto rappresenta indubbiamente una delle eccellenze chirurgiche in Italia ma soprattutto perché poter utilizzare cellule derivate da campioni di pazienti consente di creare modelli sperimentali meglio rappresentativi del tumore clinico cosa che le linee tumorali commerciali non sempre permettono. Il glioblastoma, inoltre, è un tumore estremamente eterogeneo, che si differenzia molto da caso a caso; avere la disponibilità di una casistica di materiale biologico estremamente ampio è un ulteriore vantaggio in termini non solo di attendibilità dei risultati ma anche nell’ottica di una terapia personalizzata, creata su misura sulle caratteristiche del tumore del paziente”.