Hitech e Scienza

È mai capitato a chi possiede un cane di tornare a casa dopo una serata con gli amici e di trovare le pantofole a brandelli, lo strofinaccio da cucina fatto a coriandoli, la pipì in corridoio e solchi lasciati dalle zampe nel legno della porta d’ingresso? Un terzo dei cani, conclude una ricerca inglese (pubblicata su Current Biology) sui disturbi di comportamento di questi quadrupedi, per definizione animali di compagnia sempre pronti a scodinzolare, sarebbero propensi ad avere una visione pessimistica della vita. Proprio come gli esseri umani. Continua

Sino a una ventina di anni fa si riteneva che il muscolo cardiaco avesse un ricambio di cellule bassissimo. Poi il dogma è stato infranto: il cuore è capace di ripararsi da sé perché ha una riserva di cellule progenitrici dei cardiomiociti, quelle che lo fanno pulsare. Ora, analizzando il cuore di donne e uomini, abbiamo visto che, nell’arco della vita, quello femminile viene rigenerato 15 volte, quello maschile 11». Continua

Ricercatori dell’ospedale pediatrico Meyer di Firenze hanno messo a confronto la dieta occidentale di un gruppo di bimbi italiani con quella quasi vegetariana di piccoli africani sani. La flora batterica intestinale di questi ultimi è risultata più ricca e variata. E ciò li protegge da patologie infiammatorie intestinali croniche, come la malattia di Crohn, in aumento da noi anche nei bambini.Dei piccoli che a tavola mangiano le verdure si è soliti dire che sono bambini modello. Tanto è raro che le gradiscano nel piatto senza una smorfia. Continua

L’occhio dell’ape non ha pupilla, iride, e lente cristallina

Se gli esseri umani vedono ciò che sta dinnanzi a loro, le api hanno al contrario una visione circolare: un campo visivo di oltre 300 gradi, cosa che le rende capaci di vedere più dei tre quarti del mondo che le circonda.
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Qual è il segreto per vincere la battaglia del clima? Potrà mai la specie umana, che ha avuto e continua ad avere un ruolo attivo nel riscaldamento globale, basti pensare alle emissioni di gas serra nei paesi industrializzati, trovare una soluzione al problema climatico? Si potranno verificare, in tempi brevissimi, modifiche genetiche ereditarie tali da adattarci alle nuove condizioni ambientali in maniera indolore? Continua

Tempo di vacanze e di grigliate all’aria aperta? Attenzione a non esagerare però. Il modo con cui si cuoce la carne rossa (cotture prolungate, grigliatura o arrosti) e quanta se ne mangia (più di 500 grammi la settimana) può avere un ruolo nel favorire lo sviluppo del tumore. Lo si era già detto per il cancro allo stomaco e al colon e ora uno studio, pubblicato su Cancer, giornale dell’American Cancer Society, lo evidenzia anche per quello alla vescica. Continua

Pier Paolo Pandolfi, ricercatore

Nella storia della genetica la scoperta “italiana” pubblicata sull’ultimo numero di Nature segna una svolta paradigmatica. A firmare la ricerca, che cambia radicalmente il modo di guardare al genoma ampliandone conoscenza e confini, è un team di scienziati coordinato da Pier Paolo Pandolfi (47 anni), che è stato chiamato nel 2008 a Boston per dirigere, dopo 14 anni allo Sloan-Kettering di New York, la ricerca scientifica del Beth Israel Deaconess Cancer Center di Harvard Medical School.

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Non è la prima volta che Craig Venter, artefice della mappatura del genoma umano, fa parlare di sé. E non sarà l’ultima. Nell’Istituto che lui dirige a Rockville, negli Usa, è stata costruita la prima cellula di batterio con un DNA sintetico.

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Nel 1967 si tenne a Rhode Island, negli Stati Uniti, un simposio dal titolo che a qualcuno sembrò ambizioso: “Farmaci dal mare”. L’idea di sondare i fondali per creare una farmacopea moderna era lungimirante, ma quanto realizzabile? Quella che aveva il sapore di un’esaltante promessa è divenuta realtà. Dopo anni di ricerche la pesca di nuove molecole tra spugne, coralli, conidi, ascidie, gorgonie e tunicati nelle profondità marine sta dando i suoi frutti. A tagliare il traguardo è ora la trabectedina (nota con la sigla Et-743), antitumorale isolato nelle acque dei Caraibi da un tunicato, l’Ecteinascidia turbinata. Il farmaco è risultato efficace nei sarcomi dei tessuti molli, specie nel sottogruppo dei liposarcomi mixoidi: 300 nuovi casi l’anno sui poco più di 2 mila sarcomi dei tessuti molli. L’Emea, agenzia europea per i medicinali, l’ha approvato nel settembre 2008 e sarà commercializzato in Italia da marzo. “La storia di questo farmaco per me iniziò nel 1994. Fui invitato a Madrid alla Pharma Mar, biotech spagnola che estrae e isola composti di origine marina. Lì conobbi Kenneth Rinehart, l’americano che ha identificato la struttura chimica della trabectedina, e l’oncologo José Jimeno, interessato al potenziale sviluppo clinico di prodotti marini” racconta Maurizio D’Incalci, capo del dipartimento di oncologia all’Istituto Mario Negri, che ha studiato l’attività antitumorale e il meccanismo d’azione di questo composto, anche con il sostegno dell’Airc. “Sono in corso studi con questa molecola che si sta dimostrando efficace anche nei tumori dell’ovaio”. Come funziona la trabectedina (nome commerciale Yondelis)? Si lega al dna delle cellule tumorali, impedendone la riparazione e modulando l’espressione di geni rilevanti per il cancro, che regolano crescita, differenziamento e morte delle cellule tumorali. “Nei liposarcomi mixoidi stiamo capendo che il farmaco, che mostra ottima tollerabilità, ha un meccanismo d’azione particolare, anche rispetto agli altri sarcomi” dice Paolo Casali, oncologo all’Istituto dei tumori di Milano. “La trabectedina è ora usata come terapia di seconda linea in fase avanzata. E uno studio in corso la sta valutando anche in prima linea e in certi casi di malattia localizzata “. Aggiunge D’Incalci: “Siamo riusciti a ridurre molto la tossicità del farmaco su fegato e midollo osseo grazie a un pretrattamento con antiinfiammatori”. In sperimentazione clinica e preclinica ci sono altre molecole antitumorali estratte dal mare, almeno sette. “Il problema maggiore è produrre per sintesi il principio attivo, per disporne in quantità che rendano possibile la ricerca in vitro e in vivo” scrive su Nature Reviews, Drug Discovery Tadeusz Molinski, biochimico dell’Università della California. “È stato così per l’Ecteinascidia turbinata. Prima che la Pharma Mar sviluppasse per sintesi l’ecteinascidina, l’Et-743, il tunicato era coltivato lungo le coste europee in acquacoltura”.

Come mai si è riusciti a mandare un uomo sulla Luna in dieci anni, come promesso dal presidente americano John Kennedy, e in quasi 40 anni non è stato possibile vincere la “guerra al cancro”, annunciata dal suo successore, Richard Nixon? Una risposta approssimativa mi sembra semplice. Arrivare sulla Luna era una sfida tecnologica e le basi scientifiche erano chiare da Galileo e Newton in poi. Per vincere il cancro, invece, occorre capirlo: una questione biologica, prima che tecnologica. E la ricerca biologica richiede sì investimenti, ma ha i suoi tempi, procede a piccoli passi. Dal 1971 in poi, quando fu dichiarata la guerra al male del XXI secolo, come il cancro è stato definito, di passi avanti se ne sono fatti: non pochi, alcuni di grande importanza».
A dirlo è Lucio Luzzatto, oncologo e genetista di fama mondiale, nella prefazione al libro di Devra Davis, La storia segreta della guerra al cancro (Codice), presentato lunedì 27 ottobre al Festival della scienza di Genova. Molto di più sappiamo oggi sui fattori che hanno contribuito nei paesi industrializzati a delineare «l’epidemia» del cancro. «Sono migliorate le tecniche di diagnosi, e i programmi di screening, sull’intera popolazione, favoriscono una diagnosi sempre più precoce. Talora fin troppo, tanto da far coniare il neologismo di over-diagnosis» scrive Luzzatto. E poi? Il fattore età. «La maggior parte dei tumori insorge dopo i 60 anni e se per chi nasceva un secolo fa era questa l’aspettativa di vita, oggi si superano gli 80. È il prezzo che si deve pagare e la maggior parte di noi pensa ne valga la pena, almeno finché la qualità della vita è buona».
Le cifre dicono che la mortalità per tutti i tipi di tumore è in calo, anche se cresce l’incidenza. Uno dei modi per migliorare le percentuali di sopravvivenza è individuare il cancro precocemente. Due esempi: il pap test, che nei paesi occidentali ha ridotto la mortalità per tumore del collo dell’utero del 70 per cento, e la mammografia che, estesa a tutte le donne sopra i 49 anni, si è rivelata efficace ad anticipare la diagnosi.

«Prevenire è meglio che curare. Un caso clamoroso di prevenzione primaria è la vaccinazione contro il virus dell’epatite B per il carcinoma del fegato. Da noi la trasmissione del virus è quasi debellata, ma in paesi come la Nigeria per i maschi il top della mortalità per cancro è l’epatoma, per le femmine il tumore al collo dell’utero. L’aver scoperto un’associazione forte (oltre il 95 per cento dei casi) tra infezione da papilloma virus e tumore ha aperto la strada a un altro vaccino». Eludendo l’infezione si evita il carcinoma (ogni anno al mondo 500 mila casi e 225 mila vittime), specialmente nei paesi non industrializzati dove risorse economiche e organizzazione di salute pubblica ostacolano la diagnosi precoce e dove, paradossalmente, il costo del vaccino è per ora inarrivabile.
L’eradicazione con antibiotici dell’Helicobacter pylori, che può causare cancro gastrico e dello stomaco, è stato un altro passo avanti. «Fare prevenzione primaria significa anche intervenire sullo stile di vita, ma deve tradursi in cambiamenti concreti, non sempre proponibili» dice l’esperto. «Man mano che una società diventa occidentalizzata la frequenza del cancro alla mammella cresce, e per una donna che voglia proteggersi l’indicazione sullo stile di vita, provocatoria, c’è: fare il primo figlio a 16 anni, averne una decina, e allattare ciascuno fino a 2-3 anni. E, ovviamente, niente contraccezione». Per evitare il tumore al polmone un intervento decisivo è smettere di fumare. Nel libro della Davis si fa un resoconto critico e appassionato delle strategie usate dall’industria del tabacco per nascondere le prove sulla nocività del fumo, arrivando a corrompere chi voleva produrre l’evidenza.
«C’è poi la dieta. La questione non risolta è quanto incidano i fattori nutrizionali. Dal 30 al 50 per cento? L’incertezza è molta e vale ciò che si è detto per lo stile di vita: identificati i fattori dietetici, resta da vedere quanto è realistico calarli nella realtà. Su un punto tutti concordano, l’apporto calorico: più alto è, maggiore è la frequenza del cancro» dice Luzzatto. Come si spiega? «Il meccanismo è oscuro ma i dati sono convincenti e consistenti. E l’indicazione anticancro va bene anche per prevenire le malattie cardiovascolari e, probabilmente, per allungare la vita».
La tempestività della diagnosi è importante anche per pianificare la migliore forma di trattamento. Le terapie sono più efficaci quando il tumore è a uno stadio iniziale. E le tecnologie per scoprire almeno alcuni ditipi di tumore esistono, ma i segnali vanno letti in modo corretto. Per individuarli a uno stadio molto precoce, alcuni puntano ora sui cosiddetti biomarcatori, proteine o modificazioni del dna che facciano da indicatori molecolari di processi normali o patologici. Molto ci si attendeva dalla proteomica, ossia dalle tecniche di analisi delle centinaia di proteine delle cellule tumorali in circolo nel sangue. Lance Liotta, pioniere di questa possibile applicazione, nel 2002 promise un test per il carcinoma all’ovaio basato su una goccia di sangue, non se n’è fatto nulla.
«Il suo risultato era chiaro e affascinante: aveva trovato una proteina particolare in chi aveva carcinoma all’ovaio. Il problema era un altro: la trovava anche in rare pazienti, il 3 per cento, senza tumore. Significa che quelle donne, per escludere una diagnosi così seria, avrebbero poi dovuto sottoporsi a ecografia, risonanza magnetica… In uno screening di massa il 3 per cento significa milioni di persone e costi elevati. Ma questo potrebbe valere per altri marcatori» aggiunge. Basti pensare al test che misura nel sangue i livelli dell’antigene prostatico specifico, il Psa, il più sperimentato. Come evidenziano vari studi, mancano prove che la diagnosi precoce del tumore con questo marcatore modifichi significativamente la mortalità, anche scegliendo la strada del bisturi: nessun paese ha adottato lo screening di massa con il Psa, né in Europa né oltreoceano.
Molte informazioni si ricavano dall’analisi delle mutazioni ereditarie, quelle della linea germinale, che predispongono a tumori detti eredo-familiari; e quelle di geni che aumentano anche solo di un po’ il rischio. «Geni oncògeni forti, così li chiamo io, come il BrcA-1 e il BrcA-2, che incrementano l’eventualità di cancro al seno dell’80 per cento, e geni oncogeni deboli con un rischio più piccolo, un fattore di 2 o 3. Ma nei grandi numeri, come in metà della popolazione, ha un peso. Oggi si può il dna di cento pazienti con carcinoma al colon e altri cento di controllo, uguali per sesso ed età, e vedere se c’è un qualunque snip, ossia la variazione di un singolo nucleotide, più frequente in chi ha il tumore. Da un punto di vista biologico è di enorme interesse». Il mesotelioma è un tumore legato all’amianto, ma non si presenta in tutti quelli esposti. Alla maggioranza viene l’asbestosi, non il cancro. Forse una mutazione genetica lo favorisce. È così per altri tumori al polmone: non tutti i fumatori lo sviluppano.
Oggi sappiamo molto di più su cosa trasforma una cellula da normale a cancerosa. Fattori mutageni ambientali, radiazioni, sostanze chimiche, emissioni inquinanti e lavorazioni a rischio possono accelerare il processo. «Le mutazioni somatiche si accumulano con l’età e noi ne collezioniamo fin dalla nascita, anzi da prima ancora, a ogni divisione cellulare. E sono miliardi. Supponiamo che per ogni tumore io sappia quali mutazioni somatiche sono avvenute, cosa impensabile fino a 2-3 anni fa. I costi della sequenza genica sono calati e non passerà molto che, fatta la biopsia, si proceda all’analisi delle mutazioni genetiche. Significherà avere decine di potenziali bersagli per farmaci. E, combinandone diversi, colpirne magari più di uno».
L’analisi molecolare ha già permesso di creare terapie mirate che puntano su differenze specifiche tra cellule normali e tumorali. Sono i farmaci «intelligenti», con una tossicità ridotta: anticorpi molecolari e piccole molecole che inibiscono recettori e segnali sulle cellule neoplastiche con un ruolo chiave nella crescita tumorale. «Allo studio terapie ancora più mirate per azzerarne la tossicità» dice Luzzatto. «Un passo avanti sarebbe un farmaco che abbia come bersaglio il punto di fusione di due proteine, mutazione che riguarda la leucemia mieloide cronica (su cui funziona il Glivec) e altre leucemie, ma che nei tumori solidi non si pensava ci fosse. Nel 2005 si è scoperta una fusione simile fra due geni nel tumore della prostata e ci stiamo lavorando» precisa.
L’obiettivo? «Una classificazione dei tumori in cui l’analisi molecolare complementi quella morfologica. Per lo stesso tumore si potranno stabilire sottogruppi, e la terapia si baserà su target diversi». Cinquant’anni fa si diceva «è una leucemia mieloide acuta», ora se ne conoscono almeno otto sottotipi, ognuno corrisponde a una lesione molecolare diversa. Una simile eterogeneità c’è anche in quello della mammella. Ma, a livello molecolare, per ora ne sappiamo meno. «Il successo della cura dei tumori solidi è ancora nelle mani del chirurgo. Anzi, in molti casi la terapia adiuvante post-chirurgica potrebbe non essere necessaria: se solo sapessimo quali».
Perciò si studia la possibilità di reperire nel sangue delle donne operate, con anticorpi monoclonali, le rare cellule tumorali circolanti: se non ci sono, niente chemioterapia adiuvante. «Ciò che emerge è la maggiore sinergia che oggi esiste tra ricerca di base e clinica che spesso procedevano su due binari paralleli, anziché integrarsi e potenziarsi» conclude Luzzatto.