Una piattaforma sviluppata da Cnr-Nanotec, Tecnomed Puglia, Università del Salento e ASL Lecce riproduce in laboratorio il tumore del singolo paziente e ne analizza in tempo reale la sensibilità ai farmaci. I primi risultati, ottenuti su cinque pazienti, sono stati pubblicati sulla rivista scientifica Small.
Un modello 3D per personalizzare le terapie
Prevedere quale chemioterapia possa risultare più efficace contro il tumore del pancreas prima di somministrarla al paziente. È l’obiettivo di una piattaforma sperimentale che combina modelli tumorali tridimensionali, sensori ottici e tecniche avanzate di imaging.
Il sistema è stato sviluppato da un gruppo di ricerca dell’Istituto di Nanotecnologia del Consiglio nazionale delle ricerche di Lecce (Cnr-Nanotec), di Tecnomed Puglia, dell’Università del Salento e della ASL Lecce.
Lo studio, pubblicato sulla rivista internazionale Small, è stato condotto su campioni tumorali prelevati da cinque pazienti sottoposti a intervento chirurgico per un tumore del pancreas. Sebbene i dati siano ancora preliminari, i risultati indicano una possibile nuova strada per la medicina oncologica di precisione.
Perché il tumore del pancreas è difficile da curare
Il tumore del pancreas è una delle neoplasie con la prognosi più sfavorevole. La diagnosi avviene spesso quando la malattia è già in fase avanzata, mentre la risposta alla chemioterapia può variare notevolmente da una persona all’altra.
Farmaci efficaci per alcuni pazienti possono avere un’azione limitata in altri, pur provocando effetti collaterali rilevanti. Disporre di un test capace di anticipare la risposta individuale permetterebbe, in prospettiva, di selezionare più rapidamente il trattamento potenzialmente migliore.
Dai tessuti dei pazienti alle “tumorsfere”
Per realizzare la piattaforma, i ricercatori hanno prelevato campioni di tessuto tumorale e li hanno dissociati fino a ottenere singole cellule. Queste sono state successivamente incapsulate in minuscole strutture tridimensionali di gel, definite “tumorsfere”.
Il modello consente di ricreare in laboratorio alcune caratteristiche del tumore originario del paziente. All’interno delle tumorsfere sono stati inseriti sensori ottici in grado di rilevare, in tempo reale e senza ulteriori prelievi, le variazioni di acidità nello spazio circostante ogni cellula.
L’acidificazione dell’ambiente extracellulare è legata al metabolismo delle cellule tumorali. Osservarne i cambiamenti durante l’esposizione ai farmaci può quindi fornire informazioni precoci sull’effetto del trattamento.
Testati i principali farmaci chemioterapici
Le tumorsfere sono state esposte a trattamenti impiegati contro il tumore del pancreas, tra cui il regime FOLFIRINOX e i principi attivi gemcitabina e paclitaxel.
«Le variazioni di acidità misurate durante il trattamento sono risultate differenti in funzione sia del paziente sia del farmaco», spiega Loretta L. del Mercato, dirigente di ricerca di Cnr-Nanotec e Tecnomed Puglia.
Secondo la ricercatrice, queste variazioni sono state associate alla risposta delle cellule tumorali, offrendo un’indicazione precoce della loro sensibilità ai diversi trattamenti.
Sensori ottici per osservare ogni singola cellula
La principale innovazione consiste nell’integrazione tra tessuti prelevati direttamente dai pazienti, sensing ottico e imaging microscopico.
«Minuscoli sensori ottici, osservati al microscopio in tempo reale, ci permettono di misurare cellula per cellula come il tumore di ciascun paziente, riprodotto in modelli 3D in vitro, reagisce a un farmaco in laboratorio», sottolinea Del Mercato.
Il sistema potrebbe quindi avvicinare la sperimentazione preclinica alle caratteristiche biologiche del singolo malato, superando almeno in parte i limiti dei modelli cellulari convenzionali.
Risultati coerenti in quattro pazienti su cinque
Le risposte rilevate in laboratorio sono state confrontate con l’evoluzione clinica dei pazienti coinvolti. In quattro casi su cinque, le indicazioni ottenute attraverso le tumorsfere sono risultate coerenti con l’andamento osservato durante le cure.
«Nella pratica clinica scopriamo se una terapia funziona solo dopo settimane o mesi», osserva Marcello G. Spampinato, direttore del Dipartimento di Chirurgia generale e Specialistiche della ASL Lecce. La corrispondenza emersa nello studio rappresenta, secondo Spampinato, un primo segnale incoraggiante verso trattamenti maggiormente personalizzati.
Il campione analizzato è tuttavia molto limitato. La piattaforma non costituisce ancora un test clinico validato e saranno necessari studi più ampi per verificarne accuratezza, riproducibilità e utilità nelle decisioni terapeutiche.
Il prossimo passo: ampliare la sperimentazione
La ricerca nasce dalla collaborazione tra laboratori scientifici e strutture sanitarie, coordinata attraverso Tecnomed Puglia, centro congiunto del Cnr e dell’Università del Salento dedicato alla medicina di precisione.
«Il prossimo obiettivo è validare la piattaforma su un numero più ampio di pazienti», conclude Giuseppe Gigli, direttore scientifico di Tecnomed Puglia. Lo scopo è comprendere se questo approccio possa diventare uno strumento concreto di supporto agli oncologi nella scelta delle terapie contro il tumore del pancreas e altre neoplasie particolarmente difficili da trattare.
La prospettiva è quella di una sorta di “gemello tumorale” coltivato in laboratorio, sul quale confrontare diversi farmaci prima di intervenire sul paziente. Un passaggio ancora sperimentale, ma potenzialmente importante per ridurre i tempi di valutazione e rendere la chemioterapia più mirata.
