Primato mondiale per il programma italiano di terapie personalizzate che coniuga nanotech, genetica e scienza dei farmaci contro il tumore colon-retto

Nei Paesi occidentali il tumore del colon-retto rappresenta il secondo tumore maligno per incidenza e mortalità, dopo quello della mammella nella donna e il terzo dopo quello del polmone e della prostata nell'uomo. In Italia è il tumore più comune: 52.000 casi e 19.000 decessi nel 2014. Numeri che ci hanno spinto alla ricerca di nuove soluzioni terapeutiche, più efficaci e, soprattutto, in grado di rispondere alla specificità di ciascun paziente. L'oncologia e la genomica, infatti, ci hanno permesso di comprendere che il tumore e l'azione dei trattamenti anti-tumorali sono determinati da fattori specifici per ogni persona. Il tumore differisce da paziente a paziente sia per le differenze genetiche degli individui, sia per le caratteristiche specifiche del singolo tratto intestinale, cioè architettura vascolare e tissutale. Per questo motivo il nostro approccio è quello della Medicina di precisione, ovvero di un trattamento e una prevenzione delle malattie che tenga conto della variabilità individuale nei geni, ambiente e stile di vita per ogni individuo.

Grazie alla collaborazione tra l'IIT e Galliera, vogliamo realizzare in Italia un progetto unico al mondo, perché in grado di coniugare in modo innovativo genomica, nanotecnologie e scoperta dei farmaci, con l'obiettivo di iniziare la sperimentazione clinica con i malati di tumore al colon-retto nei prossimi 3-5 anni. Nell'ultimo decennio le nanotecnologie hanno avuto un impiego sempre più crescente nell'ambito farmacologico, per quanto riguarda la possibilità di costruire strutture dalle dimensioni nanometriche (più piccole di un globulo rosso, per esempio) con forme e architetture variabili, e rese in grado di interagire con le molecole biologiche del nostro corpo in modo selettivo. Nei laboratori all'IIT ci siamo focalizzati sulla costruzione di nanoparticelle di materiale polimerico biodegradabile e non tossico, utilizzabili come vettori di trasporto dei farmaci. In particolare, siamo capaci di realizzare nanoparticelle di diverse dimensioni, proprietà di superficie, forme e composizioni dei materiali in modo da modulare con successo la disponibilità delle molecole terapeutiche, come la doxorubicina, docetaxel, e molti altri, favorendo il loro accumulo nel tessuto tumorale e riducendone la dispersione all'esterno. Non solo, le diverse nanostrutture possono essere progettate per rilasciare diversi farmaci nello stesso tempo. Quest'ultima caratteristica è fondamentale per la terapia farmacologica che andremo a sperimentare, quella combinatoriale: anti-tumorali convenzionali sono somministrati insieme ad altri agenti terapeutici. Le nanoparticelle, quindi, saranno sia i vettori per il caricamento che per la distribuzione sinergica di diverse molecole. Inoltre, grazie alle informazioni genetiche sul paziente, le nanoparticelle saranno costruite in modo da essere attive solo se il tessuto verso cui è diretto ha quello specifico profilo genetico. Questo approccio è molto potente perchè permetterà di identificare per ogni singolo paziente la tipologia di particella e la combinazione farmacologica che con più alta probabilità porterà alla remissione della malattia. Importante saranno lo studio del profilo genetico del paziente e lo sviluppo di modelli pre-clinici che replicano le caratteristiche specifiche di ciascuno, in modo da potere testare l'efficacia dei vettori nanotecnologici. L'altro aspetto innovativo del nostro progetto, è il tipo di terapia combinatoriale che abbiamo scelto, pensando alla riduzione dei costi dei più comuni chemioterapici. Affianco ai classici farmaci associamo l'uso di integratori di origine vegetale. Alcuni esempi possono essere composti quali curcumina, mirtillo e aspirina che esercitano una potente azione antinfiammatoria e che a dosi elevate possono dare una risposta anti-tumorale. In questo modo inoltre, abbiamo la possibilità di aumentare l'attività della terapia tradizionale, la chemioterapia, riducendone gli effetti collaterali. Il vantaggio di questo approccio è legato alla possibilità, a partire dal materiale biologico, di effettuare una caratterizzazione molecolare del tumore in maniera paziente-specifica per prendere, se così si può dire, la mira nella definizione della terapia migliore. Nel breve termine, vogliamo quindi identificare terapie anti-tumorali personalizzate, specifiche per le neoplasie al colon-retto, e inserirle nella sperimentazione clinica, osservandone l'efficacia. A regime, saremo in grado di realizzare il modello pre-clinico paziente specifico in qualche settimana, testare le varie combinazioni sul modello pre-clinico, ed infine somministrare al paziente solo la soluzione più efficace. Il goal a medio termine è sfruttare le caratteristiche di questi nanocostrutti per la teragnostica ossia per la coniugazione della terapia combinatoriale con l'imaging multifunzionale. Questo permetterebbe di effettuare simultaneamente diagnosi e terapia con un notevole vantaggio per il paziente.