Come un pesce parassita potrebbe aiutarci a combattere il cancro al cervello e l'ictus
I ricercatori si rivolgono a un'antica specie di pesce nel tentativo di trovare un modo migliore per fornire farmaci terapeutici nel cervello per trattare condizioni ed eventi che vanno dal cancro all'ictus.
Credito immagine: T. Lawrence, Commissione per la pesca dei Grandi Laghi
Le lamprede sono una delle più antiche specie sopravvissute di pesci senza mascelle simili ad anguille. Popolano sia i fiumi che le acque marine costiere nelle regioni temperate di tutto il mondo.
Questi pesci dall'aspetto strano sono resi particolarmente inquietanti dalla loro bocca disossata e ricoperta di denti. Sono anche parassiti, nutrendosi del sangue di altri pesci.
Una nuova ricerca suggerisce che questi abitanti acquatici possono fornire un veicolo adattabile per farmaci che trattano gli effetti biologici di condizioni o eventi sanitari che colpiscono il cervello.
Un recente studio, condotto da un team di scienziati dell'Università del Wisconsin-Madison e dell'Università del Texas ad Austin, ha esaminato un tipo di molecola del sistema immunitario delle lamprede, chiamate "recettori linfocitari variabili" (VLR).
I ricercatori spiegano che ciò che rende interessanti i VLR è la loro capacità di colpire la matrice extracellulare (ECM), una rete di macromolecole che fornisce struttura alle cellule che circondano.
Questa rete costituisce gran parte del sistema nervoso centrale, quindi il team di ricerca ritiene che le VLR possano aiutare a trasportare farmaci al cervello, aumentando l'efficacia dei trattamenti per cancro al cervello, traumi cerebrali o ictus.
“Questo insieme di molecole mirate sembra in qualche modo agnostico rispetto alla malattia. Riteniamo che possa essere applicato come tecnologia di piattaforma in più condizioni. "
L'autore dello studio Prof. Eric Shusta
I ricercatori hanno testato la loro ipotesi su modelli murini di cancro al cervello aggressivo e hanno riportato i loro risultati sulla rivista I progressi della scienza.
Un promettente esperimento
Normalmente, i farmaci non penetrano facilmente nel cervello perché è protetto dalla barriera emato-encefalica, che impedisce agli agenti potenzialmente dannosi di penetrare nel cervello. Tuttavia, questa barriera impedisce anche al farmaco di raggiungere il suo obiettivo.
Nel caso di alcuni eventi di salute che colpiscono il cervello, la barriera emato-encefalica "si allenta", il che può esporre il cervello a ulteriori problemi ma consente anche l'ingresso di farmaci.
Nella ricerca attuale, i ricercatori erano interessati a testare l'efficacia dei VLR, sfruttando l'interruzione della barriera emato-encefalica nel caso del glioblastoma, una forma aggressiva di cancro al cervello.
"Molecole come questa [VLR] normalmente non possono trasportare merci nel cervello, ma ovunque ci sia un'interruzione della barriera emato-encefalica, possono fornire farmaci direttamente al sito della patologia", spiega il prof. Shusta.
Il team di ricerca ha lavorato con modelli murini di glioblastoma, trattandoli con VLR legati alla doxorubicina, un farmaco usato per trattare questa forma di cancro negli esseri umani.
Il Prof. Shusta e colleghi riferiscono che questo approccio era promettente, prolungando la sopravvivenza nei roditori trattati con questa combinazione sperimentale.
I ricercatori osservano che il legame di VLR a vari farmaci può avere un altro importante vantaggio: potrebbe consentire agli specialisti di fornire dosi significativamente più elevate di quei farmaci all'ECM cerebrale.
"Simile all'acqua immerso in una spugna, le molecole di lampreda accumuleranno potenzialmente molto di più del farmaco nell'abbondante matrice attorno alle cellule rispetto alla consegna specifica alle cellule", spiega il coautore Prof. John Kuo.
E questo "trucco" vincolante potrebbe aiutare a risolvere un altro problema. I ricercatori spiegano che le cellule cerebrali possono essere il loro nemico quando si tratta di ricevere cure poiché "rigurgitano" le sostanze chimiche che le raggiungono.
Tuttavia, poiché i VLR prendono di mira l'ECM che circonda le cellule cerebrali, ciò potrebbe consentire ai farmaci di agire sulle cellule per periodi più prolungati.
"Questo potrebbe essere un modo per mantenere in atto terapie che altrimenti non si accumulerebbero bene nel cervello in modo che possano essere più efficaci", afferma il coautore Ben Umlauf, Ph.D.
"Provare questa strategia in diversi modelli"
Infine, i ricercatori notano che i VLR circolavano liberamente attraverso il corpo nei modelli murini, ma non si accumulavano nei tessuti sani. Ciò suggerisce che queste molecole non disturberebbero organi sani e funzionanti.
Andando avanti, i ricercatori vogliono provare a combinare le VLR con altri tipi di farmaci anti-cancro, compresi quelli utilizzati nell'immunoterapia, per vedere quanto bene le molecole funzionerebbero con una gamma più diversificata di terapie.
Un'altra possibilità che i ricercatori vorrebbero indagare è quella di utilizzare VLR per rilevare eventuali interruzioni della barriera emato-encefalica, che potrebbero indicare l'inizio di un evento di salute. Propongono di farlo legando i VLR a sonde sofisticate compatibili con le tecnologie di imaging del cervello.
Per il momento, tuttavia, "Sono entusiasta di provare questa strategia in diversi sistemi modello di malattia", dichiara Kuo, aggiungendo che "[t] qui ci sono diversi processi patologici che interrompono la barriera emato-encefalica e potremmo concepire di fornire una varietà di terapie differenti con queste molecole. "
