Ricerca innovazione

Pancreas, ricostruito l’ecosistema alla base dei tumori

Pancreas, cancro

Uno ha messo a punto una nuova piattaforma per replicare, in modo non invasivo e accurato, l’ecosistema metabolico cellulare che sostiene lo sviluppo dei tumori, in particolare quello del pancreas.

Si tratta di una piattaforma che permette di individuare i trattamenti farmacologici più efficaci contro lo sviluppo delle neoplasie. Lo studio è pubblicato sulla rivista ACS Nano.

Lo studio sui meccanismi del tumore al pancreas 

La ricerca è stata condotta dai ricercatori dell’Istituto di nanotecnologia del Consiglio nazionale delle ricerche di Lecce (Cnr-Nanotec) in collaborazione con l’Instituto Biofisika (Spagna), la Fondazione Ikerbasque (Spagna), l‘Istituto Italiano per la Medicina Genomica – IIGM – ente strumentale della Fondazione Compagnia di San Paolo, il Politecnico di Torino, l’Università del Salento (Lecce) e l’Istituto tumori ‘Giovanni Paolo II’ Ircss di Bari. Dal lavoro è nata una nuova piattaforma che ricostruisce l’ecosistema che sta alla base dello sviluppo dei tumori, partendo dall’analisi del metabolismo delle cellule. Questo tipo di studi sulle singole cellule viene usato in molti ambiti, nelle patologie tumorali, nell’immunologia e nella neurologia, ed è importante perché individua meccanismi che non sarebbero identificabili con indagini eseguite sull’intera popolazione cellulare. Tuttavia, le tecniche che oggi vengono usate per la misurazione delle caratteristiche metaboliche delle cellule sono spesso costose e invasive.

“Siamo riusciti a creare un microambiente simile a quello naturale per lo sviluppo delle cellule tumorali, realizzando membrane nanofibrose contenenti sensori ottici che simulano la struttura della matrice extracellulare, la parte dei tessuti nei quali non sono presenti cellule. Queste membrane permettono di ricostruire, con un’elevata risoluzione spaziale e temporale, i flussi di protoni e le reti di scambio tra cellule all’interno di una popolazione cellulare eterogenea: le differenze tra singole cellule, infatti, influenzano fortemente il comportamento collettivo dei sistemi biologici e, di conseguenza, possono inficiare l’efficacia dei trattamenti medici” spiega Loretta L. del Mercato, del Cnr-Nanotec.

Il futuro della lotta ai tumori big killer 

“La scelta del modello di studio, il tumore del pancreas, è da considerarsi strategica perché questa patologia rientra tra i tumori big killer ed è particolarmente resistente ai trattamenti farmacologici” sottolinea Amalia Azzariti dell’Istituto tumori Bari. “In questo ecosistema le cellule tumorali e non tumorali possono scambiarsi i ruoli, in contrasto con l’idea diffusa che le tumorali operino soprattutto come donatrici di acido lattico e non come accettori, ovvero come cellule che lo accolgono. Pertanto, le strategie che puntano a limitare la crescita dei tumori riducendo la loro capacità di espellere acido lattico potrebbero rivelarsi inefficaci” continua Andrea De Martino del Politecnico di Torino. “Analizzando l’acidificazione di massa di una coltura tumorale, nota come effetto Warburg, che è un segno distintivo del cancro, abbiamo ricostruito il contributo apportato da ogni singola cellula. Si è potuto così constatare che l’acido lattico secreto dalle cellule donatrici funge sia da molecola di segnalazione nella comunicazione cellulare che da substrato per gli accettori” conclude Daniele De Martino dell’Istituto Biofisika/Ikerbasque.

Questo studio apre la strada all’analisi non invasiva, non costosa e in tempo reale del metabolismo delle singole cellule. La nuova piattaforma permetterà l’identificazione di nuove combinazioni farmacologiche che potrebbero rappresentare una svolta nel trattamento del tumore del pancreas.

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