Cellule tumorali (Foto: Flickr)

Come fanno le cellule tumorali a crescere e riprodursi in maniera abnorme all’interno dell’organismo umano? Attraverso particolari meccanismi di adattamento, tra i quali l’alterazione del metabolismo, cioè del modo in cui assorbono e processano i nutrienti di cui hanno bisogno per sopravvivere e crescere. L’applicazione di un modello matematico può aiutare gli scienziati a capire quali siano i geni che favoriscono queste alterazioni del metabolismo delle cellule del cancro e a mettere a punto terapie specifiche. Continua

Sono nanoparticelle “armate”, cioè provviste di un’arma genetica contro il tumore. Sono state iniettate per la prima volta su pazienti malati e tramite il circolo sanguigno hanno raggiunto la sede del cancro e sganciano il proprio carico contro le cellule malate.

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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”.

Al Massachusetts Institute of Technology sono state gettate le basi per poter disporre in futuro di un sistema per il rilascio dei farmaci in modo controllato, utilizzabile per la terapia di patologie, comprese quelle più gravi come i tumori e l’Aids, che richiedono l’impiego di più di un medicinale per volta. Un gruppo di bioingegneri guidato da Kimberly Hamad-Schifferli, ha infatti messo a punto una nuova tecnica basata su nanoparticelle d’oro che, per effetto dell’esposizione al calore della luce infrarossa, liberano il farmaco attaccato alla loro superficie. Dispositivi già esistenti possono rilasciare due farmaci per volta, ma il momento in cui questo deve avvenire non è controllabile dall’esterno del corpo del paziente, va programmato all’interno del dispositivo stesso. Il nuovo sistema è invece controllato proprio dall’esterno, e potrebbe essere in grado di rilasciare fino a tre o quattro farmaci. Il segreto di questo meccanismo d’azione è nella differente lunghezza d’onda della luce infrarossa che opera su nanoparticelle dalle forme differenti. Perciò, per scegliere il momento del rilascio di ogni farmaco, basta intervenire opportunamente sulla lunghezza d’onda in questione. I ricercatori, come spiegano in uno studio pubblicato su ACS Nano, rivista dell’American Chemical Society dedicata alle nanotecnologie, hanno quindi ideato due diverse tipologie di nanoparticelle d’oro, le une che svolgono il loro compito se sottoposte a una lunghezza d’onda di 1.100 nanometri, le altre che agiscono allo stesso modo a 800 nanometri, testandole poi con successo con oligonucleotidi di Dna: ogni nanoparticella è riuscita a trasportare centinaia di segmenti di materiale genetico. Similmente, variando ulteriormente la forma delle nanoparticelle d’oro, si potrà svilupparle in modo che ognuna rilasci il suo contenuto a differenti lunghezze d’onda della radiazione infrarossa.

Diverse proprietà medicinali della cannabis (la pianta della marijuana) sono note da tempo, ma gli utilizzi effettivi delle sostanze presenti nella pianta, e soprattutto dei recettori che tali sostanze attivano nel nostro corpo, sono ancora al centro di numerosi studi.

I recettori sono proteine già presenti nel nostro sistema nervoso, che si attivano reagendo a particolari sostanze, creando effetti nel nostro organismo che possono essere benefici o dannosi. La cannabis attiva, tra gli altri, i recettori cannabinoidi CB1 e CB2. Il primo, CB1, è  noto per essere il principale recettore in grado di contrastare efficacemente il dolore. Il problema del recettore CB1, che è lo stesso attivato da sostanze antidolorifiche come la morfina, è che è presente anche nel sistema nervoso centrale, quindi nel cervello, e la sua attivazione causa effetti collaterali indesiderati come nausea e assuefazione, oltre ad effetti psicoattivi.

Secondo uno studio pubblicato sull’autorevole Journal of the American Medical Association (Jama), i ricercatori dell’Imperial College di Londra hanno scoperto che, attivando solo il ricettore CB2, attraverso l’utilizzo di sostanze sintetizzate simili alla marijuana, è possibile ottenere gli stessi effetti antidolorifici, senza però coinvolgere il cervello. Il recettore cannabinoide CB2, infatti, è presente solo nel sistema nervoso periferico, e la sua attivazione contrasta efficacemente il dolore eliminando il rischio di assuefazione e abuso.

Attraverso esperimenti effettuati su tessuti umani, gli scienziati hanno rilevato che gli agonisti del recettore CB2 (sostanze che ne favoriscono la produzione da parte del corpo) agiscono attraverso un meccanismo simile a quello degli oppiacei nel trattare il dolore traumatico e infiammatorio, oltre al dolore neuropatico cronico, per il quale non esistono attualmente cure sicure ed efficaci.

Non tutti forse sanno spiegarsi il perché quando arriva l’autunno e le giornate si accorciano molte persone sono assalite da un senso di tristezza, mancanza di energie, affaticamento, disturbi del sonno e del desiderio sessuale, aumento dell’appetito – con preferenza per dolci e pasta – e del peso, abbassamento della libido, tendenza all’isolamento e minor produttività. Tutta questa lunga serie di sintomi identificano una sindrome precisa nota come “disturbo dell’umore ad andamento stagionale” (SAD, Seasonal Affective Disorder), o, più semplicemente, depressione autunnale.
Si tratta di un disturbo dell’umore legato alle variazioni meteorologiche e in particolare alla diminuzione, durante il periodo autunnale e invernale, dell’esposizione alla luce solare che colpisce il 4-5% delle persone ma, in forma lieve, può interessare fino a un italiano su dieci.
Il cambiamento nell’alternanza delle ore di luce e buio provoca un’alterazione dell’orologio interno e conseguentemente dell’umore. Anche se non ci sono ancora chiare evidenze scientifiche sul perché la luce agisca sul cervello e quindi sul tono dell’umore, è stato osservato che l’umore peggiora quanto più ci si allontana dall’equatore, tanto è vero che chi vive nelle regioni nordiche ha la tendenza a essere triste.
Le radiazioni penetrano attraverso gli occhi dove sono trasformate in impulsi elettrici che a loro volta, tramite il nervo ottico, vengono trasmessi al cervello. Raggiunto l’ipotalamo aumenta il livello della serotonina, il neurotrasmettitore responsabile del tono dell’umore, e contemporaneamente viene bloccata la produzione di melatonina, l’ormone sensibile all’alternanza di luce e buio.
Sia negli Stati Uniti sia in Inghilterra da circa 15 anni si è trovata una cura per trattare la depressione stagionale efficace nel 75-85% dei casi: la light terapy, o terapia della luce. Questo tipo di trattamento è stato sperimentato su migliaia di pazienti che siedono di fronte a una sorgente di luce molto intensa. Di solito il trattamento viene svolto al mattino, soprattutto per quei casi di persone che hanno difficoltà di risveglio. L’esposizione varia nell’arco della giornata dai 40 minuti alle tre ore e l’intensità della luce a cui si viene esposti è pari a circa 20 volte quella di un ambiente interno illuminato artificialmente. Il miglioramento dell’umore si avverte già nell’arco di 4-5 giorni anche se il trattamento dura complessivamente dai 7 ai 14 giorni.
Sembra che la luce-terapia permetta di abbassare i livelli della melatonina e aumenti al contempo l’efficacia della serotonina permettendo quindi invertire la sintomatologia depressiva.
A questo tipo di intervento di norma si associa anche la terapia di gruppo, che aiuta a uscire dall’isolamento sociale, e l’attività fisica.

Il consumo di alcol è un’emergenza sociale sempre più allarmante, sulla quale sembra che le numerose campagne di prevenzione raramente abbiano l’effetto sperato. A dimostrarlo è la sempre più tenera età del primo bicchiere, che in Italia è scesa in media a 11 anni, quando non addirittura prima, con 840 mila giovani che nel nostro Paese dichiarano di bere alcolici al di sotto dell’età legale per farlo (16 anni), come è emerso nel corso della Conferenza europea sulle politiche in materia di alcol appena tenutasi a Barcellona. E intanto negli Stati Uniti c’è già chi sta pensando di intervenire sulla dipendenza da alcol per via farmacologica, come rivela uno studio recente pubblicato da Alcoholism: Clinical & Experimental Research, la rivista ufficiale dell’Associazione statunitense per la ricerca sull’alcolismo e della Società internazionale per la ricerca biomedica sulla stessa materia. A destare particolare interesse in questa fase della ricerca è l’aripiprazolo, un farmaco noto con il nome commerciale di Abilify, il cui uso è attualmente consentito dalla Food and Drug Administration per la terapia della schizofrenia e del disturbo bipolare. Un test clinico su 18 soggetti in salute, nove uomini e nove donne di età compresa tra i 21 e i 45 anni, normali bevitori, ha verificato che la somministrazione di due dosi di aripiprazolo, una da 2,5 e l’altra da 10 milligrammi, avvenuta in giorni diversi con 24 ore di anticipo sul consumo di tre bevande alcoliche (in quantità identiche per ognuno dei soggetti, ma leggermente più elevate per gli uomini che per le donne), può incrementare gli effetti sedativi dell’alcol, frenando invece quelli euforizzanti. Questo fenomeno incoraggia dunque i ricercatori ad approfondire l’analisi delle potenzialità della sostanza nel trattamento dei forti bevitori. Henry R. Kranzler, professore del dipartimento di psichiatria dell’Università del Connecticut tra gli autori dello studio, spiega infatti che l’aripiprazolo è un farmaco agonista parziale della dopamina, il neurotrasmettitore coinvolto nella sensazione di piacere fornita dal consumo di alcol, che può quindi essere ridotta causando nello stesso tempo minori reazioni avverse di quelle come mal di testa, insonnia e nausea, provocate da altri farmaci antipsicotici i quali funzionano invece come pieni antagonisti dell’identico neurotrasmettitore.

La lotta al fumo passerà per la cannabis. Ne sono convinti alcuni farmacologi della britannica Università di Nottingham, le cui ricerche non mirano a risultati paradossali, ma sono congruenti con un movimento di pensiero diffuso in parte della comunità scientifica, che pone l’accento sulle potenzialità terapeutiche della sostanza. Tutto parte dalla scoperta avvenuta lo scorso decennio dei recettori cannabinoidi presenti nel corpo umano, in particolare nel cervello. Uno dei ricercatori britannici, David Kendall, esperto di farmacologia cellulare, ritiene che proprio l’ambito delle dipendenze sia quello in grado di produrre le novità più inaspettate negli studi sulle patologie curabili con la cannabis. Una sostanza che non va considerata esclusivamente uno stupefacente, dato che, se opportunamente impiegata, può appunto svolgere la funzione contraria. Il sistema endocannabinoide è infatti coinvolto nei meccanismi cerebrali della gratificazione, che alimentano l’impulso ad assumere una sostanza in grado di creare dipendenza, come la nicotina. Intervenendo su tali meccanismi attraverso adeguati inibitori, vale a dire con farmaci nei quali la cannabis, grazie alla sua capacità di agire sugli endocannabinoidi, sia stata dosata in modo da alterare la percezione della gratificazione procurata dalla sigaretta, il fumatore sarà privato dello stimolo ricorrente ad accenderla, senza naturalmente cadere nella dipendenza da cannabis. Altri possibili effetti benefici, attualmente allo studio, nel trattamento di patologie come l’ipertensione, l’obesità, il diabete e la depressione, fanno ipotizzare che la cannabis possa andare incontro, dentro e fuori dalla comunità scientifica, a una parziale riabilitazione.

“E’ fuorviante supporre che ci sia una differenza di fondo tra educazione e divertimento” scriveva negli anni ‘60 il massmediologo canadese Marshall McLuhan. Un’affermazione quanto mai attuale anche mezzo secolo dopo. Soprattutto se si pensa alle proficue (e sempre più frequenti) contaminazioni tra didattica e mondi virtuali. Come nel caso di un recente esperimento condotto all’Università del Texas, in cui Second Life si è dimostrata una terapia efficace per chi è affetto da sindrome di Asperger (variante dell’autismo caratterizzata da difficoltà di ordine sociale, e allo stesso tempo, spiccate capacità di apprendimento).
Nel tentativo di educare i pazienti a superare gli abituali scogli emotivi, i ricercatori del Dallas Center for Brain Health hanno ben pensato di ricorrere a un ambiente a forte valenza interattiva come Second Life. Hanno così colonizzato un’intera isola del metaverso, dove vengono svolti diverse tipologie di esercizi in tutta sicurezza: simulare un colloquio di lavoro, fare conoscenza con l’avatar di uno psichiatra o terapeuta che si aggira per l’isola (qui un video con gli esperimenti). “Di solito non sono bravo nella comunicazione faccia a faccia. Ora mi sento più preparato per affrontare il mondo reale”, ha dichiarato un paziente a The Chronicle for Higher Education. Nonostante ci sia molto entusiasmo tra i ricercatori, già si sta provando ad andare oltre: “Second Life non riesce a visualizzare bene le emozioni - ha spiegato la coordinatrice del progetto ad ABC News - Ci stiamo spostando verso una nuova piattaforma dove possiamo insegnare meglio le emozioni, spiegare che cos’è la felicità”.

Anche i pesci rossi fanno la loro parte nel progresso scientifico, conciliando per una volta nazioni in tensione. Grazie a Moussa Youdim, farmacologo nato a Teheran, ma cittadino israeliano dal 1979, che presso il Technion-Israel Institute of Technology di Haifa, in collaborazione con lo statunitense National Institutes of Health, è riuscito a costruire un modello animale che simula il morbo di Parkinson proprio nel pesce rosso, come spiega un articolo pubblicato da Nature Protocols. Questa specie è stata scelta per lo studio della patologia e di nuovi farmaci per la sua cura, in quanto la barriera emato-encefalica del pesce rosso è più facilmente penetrabile di quella umana, ed è quindi relativamente più agevole ed economica l’introduzione di farmaci nel cervello, per verificarne l’esito terapeutico. La procedura seguita dal ricercatore richiede tra i 14 e i 30 giorni, in base al numero di esemplari testati, e prevede l’iniezione di una singola dose della tossina MPTP, sufficiente a dispiegare in tre giorni i suoi effetti nel pesce, il cui movimento diventa sempre più lento e incerto, contemporaneamente alla perdita di dopamina e norepinefrina, due neurotrasmettitori. Il prodotto tossico dell’ossidazione della MPTP, definito MPP+, si accumula in varie parti del cervello, uccidendo i neuroni. Gli effetti della tossicità della MPTP sono bloccati dagli inibitori della monoaminossidasi B, simili a quelli della rasagilina, un farmaco contro il morbo di Parkinson assunto per via orale. Youdim evidenzia però che il Parkinson nell’uomo si sviluppa lentamente nel corso di vari anni, perciò lo scopo primario di riprodurne i sintomi iniettando la tossina nel pesce rosso è quello di studiare nuovi rimedi per alleviarli, più che per curare effettivamente una malattia che nell’uomo si genera diversamente. Ma lo studioso non esclude che tra pochi anni sarà possibile disporre di farmaci liquidi da aggiungere al cibo per prevenire le malattie neurologiche e rallentare l’invecchiamento.