Nuove terapie contro i tumori al seno, caratterizzate da minimi effetti collaterali e costi ridotti. È questo l’obiettivo del progetto di ricerca PULSAR, al quale ENEA ha deciso di destinare i fondi del 5 per mille alla ricerca scientifica. La ricerca punta a migliorare le terapie contro il carcinoma mammario, con particolare attenzione alle forme più aggressive e resistenti ai trattamenti. Tra queste rientra il tumore triplo negativo, una patologia particolarmente complessa da affrontare perché caratterizzata da una sorta di “mantello biologico di invisibilità” che ostacola il lavoro delle difese dell’organismo.
Progetto PULSAR, l’obiettivo: colpire il tumore in modo più preciso riducendo la tossicità
Il cuore del progetto PULSAR è lo sviluppo di una piattaforma terapeutica capace di veicolare i farmaci antitumorali in maniera più selettiva, aumentando l’efficacia del trattamento e riducendo gli effetti indesiderati sull’organismo. “I risultati attesi consentiranno di veicolare i farmaci antitumorali in modo più mirato, aumentandone l’efficacia e riducendone la tossicità”, spiega l’ideatrice del progetto Arianna Casciati, ricercatrice del Laboratorio ENEA Biotecnologie RED presso il Dipartimento Sostenibilità. L’attenzione si concentra in particolare sulle forme di carcinoma mammario più resistenti alle terapie tradizionali, dove la necessità di strategie innovative è più urgente. Il tumore triplo negativo, proprio per l’assenza di recettori target per i trattamenti comunemente utilizzati, rappresenta una delle sfide più rilevanti nella ricerca oncologica.
Elettrochemioterapia e immunoterapia: la strategia combinata di ENEA
L’approccio ideato dai ricercatori ENEA combina elettrochemioterapia e immunoterapia basata sull’interleuchina-12, una molecola in grado di riattivare la risposta immunitaria antitumorale. La strategia prevede l’integrazione tra la somministrazione di questa molecola e l’applicazione di brevi impulsi elettrici direttamente nel sito tumorale, sia come monoterapia sia in combinazione con un chemioterapico. L’elettrochemioterapia è una tecnologia clinicamente validata che utilizza impulsi elettrici controllati per aumentare temporaneamente la permeabilità delle cellule tumorali. Questo processo favorisce l’ingresso dei farmaci chemioterapici nelle cellule malate, potenziandone l’efficacia e consentendo un’azione più mirata contro il tumore. L’immunoterapia, invece, sfrutta il sistema immunitario per riconoscere e combattere le cellule tumorali. In questo contesto, il ruolo dell’interleuchina-12 è considerato cruciale per riattivare e potenziare la risposta immunitaria antitumorale.
Interleuchina-12, una molecola promettente frenata da tossicità e costi
L’interleuchina-12 è al centro del progetto PULSAR per la sua capacità di stimolare la risposta immunitaria contro le cellule cancerose. Tuttavia, la sua applicazione clinica è ancora limitata da due ostacoli rilevanti: la significativa tossicità sistemica e gli elevati costi di produzione. La tossicità sistemica può causare febbre alta o addirittura danni epatici, rendendo necessario un approccio in grado di concentrare l’azione terapeutica direttamente nell’area tumorale. In questo modo, la molecola può essere utilizzata in modo più efficace, riducendo l’impatto sull’intero organismo. Il progetto PULSAR nasce proprio con questa finalità: massimizzare l’azione dell’interleuchina-12 nel sito oncologico, limitando gli effetti collaterali sistemici e rendendo la terapia più sostenibile anche dal punto di vista economico.
Pharmagreen, la piattaforma ENEA per produrre biofarmaci con piante ingegnerizzate
Un elemento distintivo della ricerca è l’impiego della piattaforma Pharmagreen sviluppata da ENEA, che consente la produzione dell’interleuchina-12 tramite piante ingegnerizzate. Si tratta di un sistema pensato per rendere la produzione di biofarmaci più sicura, sostenibile ed economica. “Grazie alla piattaforma Pharmagreen sviluppata da ENEA siamo in grado di produrre questa molecola tramite piante ingegnerizzate, un sistema innovativo che rende la produzione di biofarmaci più sicura, sostenibile ed economica”, aggiunge Casciati. La produzione tramite piante rappresenta uno degli aspetti più innovativi del progetto, perché affronta direttamente il problema dei costi elevati legati alla disponibilità dell’interleuchina-12. In questo quadro, Pharmagreen si inserisce come una piattaforma tecnologica in grado di contribuire allo sviluppo di nuove soluzioni terapeutiche più accessibili.
Due brevetti ENEA alla base della nuova piattaforma terapeutica
Il progetto PULSAR prevede inoltre l’impiego di due brevetti ENEA. Il primo riguarda un sistema che utilizza campi elettrici ultra-brevi per il trattamento dei tumori. Il secondo è dedicato alla produzione dell’interleuchina-12 tramite le piante. L’integrazione di questi due brevetti consente di unire tecnologie fisiche e biotecnologiche in una strategia terapeutica orientata alla precisione. Da una parte, gli impulsi elettrici permettono di aumentare temporaneamente la permeabilità delle cellule tumorali; dall’altra, la disponibilità di interleuchina-12 prodotta tramite piante ingegnerizzate apre la strada a un impiego più sostenibile della molecola. Questo approccio punta a superare alcuni limiti delle terapie antitumorali tradizionali, in particolare quando si tratta di colpire tumori resistenti, aggressivi o difficili da trattare.
Una terapia localizzata per rendere ostile il microambiente tumorale
La strategia sviluppata dai ricercatori ENEA mira a concentrare la molecola direttamente nel target oncologico. L’applicazione di brevi impulsi elettrici nel sito tumorale consente di favorire l’azione locale dell’interleuchina-12, riducendo al tempo stesso la diffusione sistemica responsabile degli effetti collaterali più gravi. “Tale strategia permette di massimizzare la concentrazione della molecola nel target oncologico, rendendo il microambiente tumorale ostile alla crescita e alla diffusione delle cellule cancerose, riducendo al contempo gli effetti collaterali sistemici”, conclude la ricercatrice ENEA. Il concetto centrale è quello di trasformare il microambiente tumorale, rendendolo meno favorevole alla crescita e alla diffusione delle cellule cancerose. In questo modo, il trattamento non agisce soltanto sul tumore in senso stretto, ma anche sulle condizioni biologiche che ne favoriscono la progressione.
Mammosfere e modelli tridimensionali per validare il trattamento
Per validare la piattaforma terapeutica, i ricercatori utilizzeranno mammosfere, ossia modelli tridimensionali avanzati di tumore al seno. Questi modelli sono capaci di riprodurre fedelmente l’architettura tridimensionale e l’elevata eterogeneità cellulare della patologia. L’impiego delle mammosfere permette di studiare il comportamento del tumore in condizioni più vicine a quelle reali rispetto ai modelli bidimensionali tradizionali. La tridimensionalità consente infatti di osservare meglio l’interazione tra cellule, la risposta ai trattamenti e le modifiche del microambiente tumorale. La scelta di questi modelli è particolarmente rilevante per valutare l’efficacia della combinazione tra elettrochemioterapia e immunoterapia con interleuchina-12, soprattutto in presenza di tumori caratterizzati da elevata complessità biologica.
Tumore triplo negativo e carcinoma meno aggressivo: le due linee cellulari allo studio
Il progetto prevede l’utilizzo di due linee cellulari umane rappresentative del tumore al seno. Una riguarda una forma meno aggressiva, mentre l’altra è definita triplo negativo, quest’ultima particolarmente complessa da trattare a causa dell’assenza di recettori target per le terapie tradizionali. Questa impostazione consentirà di valutare in modo più ampio l’efficacia del trattamento, la risposta immunitaria e le modifiche del microambiente tumorale. Il confronto tra due modelli differenti permetterà di osservare come la piattaforma terapeutica possa agire su forme di carcinoma mammario con caratteristiche biologiche diverse. Il focus sul tumore triplo negativo assume un valore centrale, perché questa forma è tra le più aggressive e resistenti ai trattamenti. La possibilità di sviluppare terapie più mirate, meno tossiche e potenzialmente meno costose rappresenta quindi uno degli aspetti più significativi del progetto PULSAR.
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