Un cocktail di molecole di RNA brevettato dall’Istituto Italiano di Tecnologia (IIT) è risultato un promettente principio attivo contro i tumori al sistema nervoso centrale, quali il glioblastoma. Lo studio, pubblicato ieri sulla rivista internazionale Molecular Therapy – Nucleic Acids, mostra l’efficacia della combinazione di undici diversi RNA non codificanti, detti microRNA (miRNA), nel rallentare la crescita delle cellule cancerose e nell’amplificare l’azione dei chemioterapici. I test sono stati eseguiti su cellule derivate da pazienti e su modelli preclinici, a cui dovrà seguire il percorso di validazione necessario all’utilizzo del composto in medicina.
Il protocollo è stato messo a punto dal gruppo del Laboratorio di Neurobiologia dei miRNA dell’IIT, coordinato dal ricercatore Davide De Pietri Tonelli. Allo studio hanno partecipato anche i ricercatori del Laboratorio di Nanotecnologie per la Medicina di Precisione dell’IIT diretto da Paolo Decuzzi, del Laboratorio di Chimica Analitica dell’IIT, dell’Università di Genova e dell’IRCCS Policlinico San Martino. Il lavoro sperimentale è stato supportato da finanziamenti della Fondazione AIRC per la Ricerca sul Cancro coordinati dal Dott. De Pietri Tonelli.
Il glioblastoma è uno dei tumori al cervello più aggressivi e i ricercatori dell’IIT hanno individuato una nuova strategia terapeutica a base di miRNA in grado di rallentarne la crescita e renderlo più suscettibile ai farmaci antitumorali, quali, per esempio, il temozolomide. La stessa strategia potrebbe essere applicata anche ad altri tumori, agendo su meccanismi biologici di adesione e invasione comuni a diversi tipi di cellule cancerose.
“A livello internazionale vi sono molti trials clinici con farmaci a RNA, dove però si usa un singolo RNA a cui il tumore può trovare la via per sottarsi”, spiega Davide De Pietri Tonelli, coordinatore del Laboratorio di Neurobiologia dei miRNA dell’IIT. “Con un cocktail di miRNA tale possibilità è ridotta, perché ciascun miRNA agisce su più fronti, non lasciando spazio alla cellula tumorale di riprendere la sua attività di crescita”.
Il gruppo di ricerca si è focalizzato sui miRNA, un tipo di RNA non codificante che ha un ruolo nella regolazione genica e dei principali meccanismi biologici delle cellule, stimolando o frenando la loro crescita. Nello specifico, i ricercatori hanno studiato i miRNA coinvolti nel differenziamento delle cellule staminali in neuroni, processo chiamato neurogenesi, responsabili, quindi, della generazione e del mantenimento di cellule sane nel sistema nervoso centrale. In particolare, i ricercatori hanno identificato un gruppo di undici molecole di miRNA diverse tra loro.
Quando è presente un tumore, i meccanismi molecolari di azione di tali miRNA risultano alterati; la cellula cancerosa, infatti, cresce e prolifera attraverso due modalità: da una parte, abbassa i livelli di miRNA che ne inibiscono la proliferazione; dall’altra, cerca nutrimento ed energia dai vasi sanguigni per crescere e dividersi.
Il gruppo di ricerca ha dimostrato che, introducendo la combinazione degli undici miRNA nel tumore, le cellule del glioblastoma rallentano la loro crescita e invasività. I test sono stati eseguiti su cellule tumorali estratte da pazienti e su modelli preclinici.
“Attraverso i nostri studi genetici e computazionali abbiamo compreso che questi miRNA collaborano tra loro per impedire al tumore di crescere, bloccando alcune interazioni tra le cellule tumorali e l’ambiente che le circonda”, chiarisce Silvia Rancati, prima autrice del lavoro, studentessa di dottorato nel gruppo di Tonelli e oggi ricercatrice post-doc nel laboratorio di Polymers and biomaterials dell’IIT a Genova.
La combinazione degli undici miRNA è stata somministrata tramite nanoparticelle simili a quelle utilizzate nei vaccini a RNA, ma le modalità potrebbero essere diverse a seconda del tipo di terapia antitumorale necessaria. Il protocollo, brevettato, ha dimostrato la sua efficacia in laboratorio e dovrà intraprendere un percorso di validazione per arrivare alla clinica.
“Questa ricerca mette in evidenza l’importanza della scienza guidata dalla curiosità e la forza della collaborazione multidisciplinare, che unisce neurobiologia, nanotecnologia, chimica analitica e biologia computazionale all’interno dell’IIT, insieme alle competenze cliniche presenti nell’ecosistema ligure”, conclude De Pietri Tonelli.