venerdì, Giugno 21, 2024

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Midollo osseo: fa più di quel che sembra, ma alla leucemia non piace

Gli scienziati potrebbero aver trovato un modo innovativo per uccidere le cellule della leucemia mieloide acuta (LMA), conservando e rigenerando globuli rossi sani. Il nuovo studio è stato condotto da ricercatori della McMaster Stem Cell e Cancer Research Institute della McMaster University in Ontario, Canada. Mick Bhatia, professore di Biochimica e Scienze biomediche presso la McMaster University e direttore del McMaster Stem Cell and Cancer Research Institute, ha condotto l’indagine e i risultati sono stati pubblicati sulla rivista Nature Cell Biology. Come spiegano gli scienziati, i metodi convenzionali per il trattamento della leucemia si concentrano sul targeting delle cellule leucemiche, prestando poca attenzione alla conservazione dei globuli rossi. Ma la produzione di cellule del sangue sane nel midollo osseo è fondamentale per prevenire l’insorgenza di anemia o infezioni fatali nei pazienti affetti da leucemia. L’American Cancer Society (ACS) stima che a 22.000 persone verrà diagnosticata una leucemia mieloide acuta nel 2018. La maggior parte di questi saranno adulti, in quanto la LMA è tipica degli anziani. Per cambiare queste  prospettive di sopravvivenza, Boyd e colleghi hanno raccolto campioni di midollo osseo da 34 pazienti “geneticamente diversi” con LMA. I ricercatori hanno esaminato il loro processo di emopoiesi e lo hanno confrontato con quello di donatori sani. Hanno quindi esaminato il comportamento di singole cellule sia in vitro che in colture cellulari e in vivo o in topi in cui sono state trapiantate cellule umane. I ricercatori hanno scoperto che la malattia “sconvolge la nicchia adipocitaria” nel midollo osseo.

E più precisamente, hanno scoperto che la leucemia sopprime gli adipociti del midollo osseo. Ciò ha portato a disfunzioni nelle cellule staminali e nelle cellule progenitrici, che, in un corpo sano, in seguito avrebbero continuato a formare globuli rossi. La maturazione dei globuli rossi è stata pertanto interrotta. Per ripristinare il fenomeno, i ricercatori hanno somministrato ai topi un cosiddetto agonista del PPAR-gamma chiamato rosiglitazone, un farmaco comunemente usato per trattare il diabete di tipo 2. scoprendo che ripristinava le cellule di grasso nel midollo osseo. Questa “rinascita” delle cellule adipose ha salvato la sana maturazione ematopoietica, mentre reprime la crescita leucemica. In altre parole, il potenziamento delle cellule di grasso nel midollo osseo ha rigenerato le cellule del sangue sane, uccidendo quelle leucemiche cancerose. In un altro studio, i ricercatori hanno scoperto che la leucemia mieloide acuta (AML) scatena la fuoriuscita dei vasi sanguigni nel midollo osseo, il che impedisce alla chemioterapia di colpire efficacemente le cellule leucemiche. Il primo autore della ricerca, Diana Passaro, del Francis Crick Institute nel Regno Unito e colleghi hanno recentemente riportato i loro risultati sulla rivista Cancer Cell. Per il loro studio, il team ha cercato di saperne di più sui meccanismi alla base della resistenza alla chemioterapia nella LMA. Per raggiungere i loro risultati, il team ha estratto il midollo osseo dai pazienti con LMA e l’ha iniettato nei topi. Il team ha poi confrontato il midollo osseo di questi topi con quello di topi sani utilizzando la microscopia intravitale, che è uno strumento utilizzato per studiare i processi cellulari e molecolari negli animali viventi.

Rispetto ai topi sani, i ricercatori hanno scoperto che i topi LMA mostravano perdite nei vasi sanguigni del loro midollo osseo. Ulteriori indagini hanno rivelato che i topi LMA avevano livelli di ossigeno significativamente più bassi rispetto ai topi sani, che il team ipotizza sia dovuto all’assorbimento di ossigeno da parte delle cellule leucemiche. Questa privazione di ossigeno ha portato ad un aumento della produzione di ossido nitrico (*NO), che è un composto chimico che aiuta a rilassare i vasi sanguigni e aumentare il flusso di sanguigno. Il team ipotizza che nessun vaso sanguigno nel midollo osseo dei topi AML consenta al sangue di filtrare attraverso le cellule normalmente chiuse nelle pareti dei vasi sanguigni. CIò permetterebbe alle cellule leucemiche di sfuggire alla chemioterapia. Successivamente, i ricercatori hanno trattato i topi LMA con farmaci noti per bloccare la produzione di ossido nitrico. Ciò non solo ha impedito la fuoriuscita dei vasi sanguigni nel midollo osseo e ripristinato il normale flusso sanguigno, ma ha anche permesso ai farmaci chemioterapici di raggiungere le cellule delle leucemie. Inoltre, il team ha scoperto che i farmaci inibitori della sintesi di ossido nitrico aumentavano il numero di cellule staminali del midollo osseo nei topi AML. Queste potrebbero aiutare le cellule sane a superare le cellule leucemiche e quindi aumentare l’efficacia del trattamento. Sono necessari ulteriori studi in pazienti con LMA per confermare se i NO bloccanti potrebbero aiutare a migliorare i risultati del trattamento per i pazienti con LMA, ma i ricercatori sono ottimisti.

  • a cura del Dr. Gianfrancesco Cormaci, Medico specialista in Biochimica Clinica.

Letteratura specifica

Boyd AL et al., Bhatia M. Nat Cell Biol. 2017 Nov; 19(11):1336-47.

Lee JH et al., Bhatia M. Stem Cells. 2017 Sep; 35(9):2095-2102.

Guezguez B et al. Bhatia M. Cancer Cell. 2016 Jan; 29(1):61-74. 

Abarrategi A et al. J Clin Invest 2017; 127(2):543-48.

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Dott. Gianfrancesco Cormaci
Dott. Gianfrancesco Cormaci
Laurea in Medicina e Chirurgia nel 1998, specialista in Biochimica Clinica dal 2002, ha conseguito dottorato in Neurobiologia nel 2006. Ex-ricercatore, ha trascorso 5 anni negli USA alle dipendenze dell' NIH/NIDA e poi della Johns Hopkins University. Guardia medica presso la casa di Cura Sant'Agata a Catania. In libera professione, si occupa di Medicina Preventiva personalizzata e intolleranze alimentari. Detentore di un brevetto per la fabbricazione di sfarinati gluten-free a partire da regolare farina di grano. Responsabile della sezione R&D della CoFood s.r.l. per la ricerca e sviluppo di nuovi prodotti alimentari, inclusi quelli a fini medici speciali.

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