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ErSO: il farmaco “bipenne” che uccide il tumore al seno senza toccare le cellule normali

Ogni anno, circa 250.000 donne negli Stati Uniti ricevono una diagnosi di cancro al seno. Circa tre quarti dei casi sono un tipo chiamato positivo al recettore degli estrogeni, in cui le cellule tumorali hanno un recettore nelle loro membrane che si lega all’ormone sessuale estrogeno. Questo tipo di cancro al seno è incurabile se si diffonde. Il problema con gli attuali trattamenti farmacologici, come il tamoxifene, è che le cellule tumorali possono sviluppare resistenza. Scienziati dell’Università dell’Illinois Urbana-Champaign stanno lavorando a un nuovo tipo di farmaco che potrebbe prevenire lo sviluppo della resistenza. Il farmaco, chiamato ErSO, agisce sovra-attivando un meccanismo di risposta allo stress che normalmente protegge le cellule tumorali dai danni. Quando il meccanismo va in “overdrive”, tuttavia, uccide le cellule. Nei modelli murini di carcinoma mammario positivo per il recettore degli estrogeni, il farmaco ha ucciso rapidamente il 95-100% delle cellule tumorali primarie e delle loro metastasi nel cervello, nel fegato, nei polmoni e nelle ossa. I ricercatori riportano i loro risultati su Science Translational Medicine.

La risposta proteica non ripiegata è un meccanismo di regolazione che interviene quando le proteine ​​non ripiegate iniziano ad accumularsi nel reticolo endoplasmatico. Questa è una struttura all’interno delle cellule che funziona come una linea di produzione per piegare le proteine ​​appena create nelle loro forme finali. Normalmente, dopo che la risposta allo stress ha ridotto il numero di proteine ​​non ripiegate, si spegne di nuovo. Nelle cellule del cancro al seno con recettori per gli estrogeni, tuttavia, la risposta allo stress rimane attiva in preparazione di una rapida crescita e produzione di proteine. I ricercatori hanno scoperto che ErSO funziona aumentando ulteriormente la risposta allo stress a un livello fatale per le cellule tumorali. Nello specifico, uno degli effetti dell’ErSO sulle cellule tumorali è il rilascio di un flusso di ioni calcio dal reticolo endoplasmatico entro pochi minuti dall’esposizione al farmaco. Questo rilascio di calcio innesca l’attivazione forte e prolungata del percorso di risposta allo stress ma non uccide di per sé le cellule tumorali. È la successiva perdita di energia nella cellula cancerosa e l’incapacità di produrre nuove proteine ​​che giocano un ruolo chiave nella loro morte dopo l’esposizione ad ErSO.

In ricerche precedenti, un altro farmaco candidato che attiva lo stesso meccanismo di risposta allo stress ha causato effetti collaterali indesiderati nei topi. Tuttavia, l’ErSO ha ucciso le cellule tumorali più rapidamente dell’altro farmaco ed è stato ben tollerato nei topi, nei ratti e nei cani. Le cellule del cancro al seno con recettori per gli estrogeni si preparano allo stress della rapida crescita attivando un percorso chiamato risposta anticipatoria della proteina spiegata. Questa via di risposta allo stress può aiutare i tumori al seno a sviluppare resistenza ai farmaci antitumorali convenzionali, che agiscono bloccando o inibendo il recettore degli estrogeni. Ma il nuovo farmaco ErSO, si lega a una parte diversa del recettore degli estrogeni. Questo ha l’effetto di sovraattivare il percorso di risposta allo stress, con conseguenze fatali per le cellule. Fondamentalmente, il farmaco sembra essere selettivo, uccidendo solo le cellule tumorali e non le cellule sane. Nei topi, i tumori al seno avanzati derivati ​​da cellule umane spesso si sono ridotti a livelli non rilevabili entro una settimana dal trattamento con ErSO.

David Shapiro, PhD, professore di Biochimica, che ha co-diretto la ricerca con il professore di chimica Paul Hergenrother, PhD, ha dichiarato: “Anche quando alcune cellule del cancro al seno sopravvivono, consentendo ai tumori di ricrescere per diversi mesi, i tumori che ricrescono rimangono completamente sensibile al ritrattamento con ErSO. È sorprendente che ErSO abbia causato la rapida distruzione della maggior parte delle metastasi polmonari, ossee e epatiche e il drammatico restringimento delle metastasi cerebrali, poiché i tumori che si sono diffusi in altri siti del corpo sono responsabili della maggior parte dei decessi per cancro al seno. La cosa unica di questo composto è che non tocca le cellule prive del recettore degli estrogeni e non influisce sulle cellule sane, indipendentemente dal fatto che abbiano o meno un recettore per gli estrogeni. Ma è super potente contro le cellule tumorali positive al recettore degli estrogeni. Molti di questi tumori al seno si riducono di oltre il 99% in soli 3 giorni, l’ErSO agisce rapidamente e i suoi effetti sui tumori al seno nei topi sono ampi e drammatici”.

In ulteriori studi preclinici, il team di ricerca dell’Università dell’Illinois intende indagare se ErSO è efficace contro altri tipi di cellule cancerose che hanno recettori per gli estrogeni nelle loro membrane. Gli scienziati riferiscono che la società farmaceutica Bayer ora ha i diritti esclusivi per sviluppare ErSO come terapia contro il cancro. Solo gli studi clinici riveleranno se il farmaco è un trattamento efficace e sicuro per il carcinoma mammario metastatico.

  • A cura del Dr. Gianfrancesco Cormaci, PhD, specialista in Biochimica Clinica.

Pubblicazioni scientifiche

Boudreau MW et al. Sci Transl Med 2021 Jul 21; 13(603):eabf1383.

Coker-Gurkan A, Can E, Sahin S et al. Mol Biol Rep. 2021 Jul 9. 

Rahman S, Kumar V et al. Biomedicines. 2021 Jun 2; 9(6):635.

Dott. Gianfrancesco Cormaci
- Laurea in Medicina e Chirurgia nel 1998 (MD Degree in 1998) - Specialista in Biochimica Clinica nel 2002 (Clinical Biochemistry residency in 2002) - Dottorato in Neurobiologia nel 2006 (Neurobiology PhD in 2006) - Ha soggiornato negli Stati Uniti, Baltimora (MD) come ricercatore alle dipendenze del National Institute on Drug Abuse (NIDA/NIH) e poi alla Johns Hopkins University, dal 2004 al 2008. - Dal 2009 si occupa di Medicina personalizzata. - Guardia medica presso strutture private dal 2010 - Detentore di due brevetti sulla preparazione di prodotti gluten-free a partire da regolare farina di frumento immunologicamente neutralizzata (owner of patents concerning the production of bakery gluten-free products, starting from regular wheat flour). - Responsabile del reparto Ricerca e Sviluppo per la società CoFood s.r.l. (leader of the R&D for the partnership CoFood s.r.l.) - Autore di un libro riguardante la salute e l'alimentazione, con approfondimenti su come questa condizioni tutti i sistemi corporei. - Autore di articoli su informazione medica e salute sui siti web salutesicilia.com, medicomunicare.it e in lingua inglese sul sito www.medicomunicare.com
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