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Una cura per le metastasi? Utilizzo della ferroptosi per attaccare le cellule tumorali in migrazione

Zeb1 regola l’espressione di enzimi cruciali per la regolazione del rapporto PUFA:MUFA nei fosfolipidi. Credito: Biologia cellulare naturale (2024). DOI: 10.1038/s41556-024-01464-1

Un trattamento per il cancro metastatico: i ricercatori della Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg (FAU), dell’Università di Innsbruck, del Massachusetts Institute of Technology (MIT) e dell’Universität Würzburg hanno ora fatto un grande passo avanti verso questo ambizioso obiettivo. Il loro approccio per attaccare le cellule tumorali migranti consiste nell’utilizzare la ferroptosi, un meccanismo di morte cellulare scoperto solo nel 2012.

Gli attuali esperimenti con sostanze di laboratorio sono molto promettenti, ma sono necessarie ulteriori ricerche e studi clinici prima che i medicinali basati su questa base possano essere utilizzati. I risultati sono stati ora pubblicati sulla rivista Nature Cell Biology .

I ricercatori sperano di utilizzare un nuovo meccanismo contro i tipi aggressivi di cancro

I recenti progressi nel campo della chemioterapia e dell’immunoterapia fanno sì che il cancro possa essere trattato meglio che mai e che i tassi di sopravvivenza sono aumentati considerevolmente negli ultimi anni. Tuttavia, c’è ancora molto poco che i medici possano fare contro i tipi aggressivi di cancro come il cancro al pancreas e alcuni tipi di cancro al seno.

“Questi tumori metastatizzano in una fase molto precoce, ma spesso rimangono nascosti”, spiega il Prof. Dr. Thomas Brabletz, Cattedra di Medicina Sperimentale II (Oncologia Molecolare) presso la FAU e autore corrispondente dello studio. “Ciò li rende particolarmente impegnativi e mortali.”

Circa 20 anni fa, Brabletz scoprì che le metastasi sono causate dalla migrazione delle cellule staminali tumorali . Affinché questo processo venga messo in moto, le singole cellule tumorali epiteliali, che sono le cellule che compongono un tumore compatto, si trasformano in cellule tumorali con proprietà mesenchimali.

Zeb1 è importante per una maggiore sensibilità alla ferroptosi delle cellule tumorali mesenchimali. Credito: Biologia cellulare naturale (2024). DOI: 10.1038/s41556-024-01464-1

Tali cellule tumorali possono migrare in tutto il corpo e formare metastasi in varie sedi trasformandosi nuovamente in cellule tumorali epiteliali. Secondo Brabletz, “Ci riferiamo a questa capacità essenziale di trasformare da un tipo di cellula a un altro la plasticità cellulare”.

Insieme ai ricercatori della FAU, dell’Università di Innsbruck, del MIT e dell’Università di Würzburg, il team guidato da Thomas Brabletz ha scoperto un tallone d’Achille delle cellule metastatiche migratrici: durante la loro metamorfosi, le cellule mesenchimali alterano il loro metabolismo e immagazzinano un’alta concentrazione di grassi polinsaturi acidi nella membrana cellulare. Ciò rende la membrana elastica, ma anche suscettibile a un meccanismo scoperto solo nel 2012 e ancora non del tutto compreso: la ferroptosi.

“La ferroptosi è una morte cellulare non programmata innescata dai radicali del ferro e dell’ossigeno, che è collegata anche a malattie neurologiche e ad altre malattie degenerative”, spiega Brabletz. “Gli acidi grassi si ossidano, danneggiano la membrana cellulare e infine distruggono l’intera cellula.”

I ricercatori sperano fortemente che questi risultati portino a nuove terapie contro tipi di cancro aggressivi con un elevato potenziale di metastasi. Negli esperimenti di laboratorio i ricercatori sono già riusciti a prendere di mira le cellule tumorali mesenchimali e ad ucciderle mediante la ferroptosi.

“Attualmente stiamo lavorando sull’utilizzo di farmaci per manipolare alcuni enzimi per rendere le cellule tumorali più suscettibili alla ferroptosi”, spiega Brabletz.

Poiché le cellule epiteliali del tumore primario non rispondono alla ferroptosi a causa della loro bassa concentrazione di acidi grassi polinsaturi, il progetto a lungo termine è quello di combinare questo trattamento con la chemioterapia e l’immunoterapia tradizionali.

 

Approfondimenti

Annemarie Schwab et al, Zeb1 mediates EMT/plasticity-associated ferroptosis sensitivity in cancer cells by regulating lipogenic enzyme expression and phospholipid composition, Nature Cell Biology (2024). DOI: 10.1038/s41556-024-01464-1

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