In che modo la vitamina D aiuta a combattere il cancro resistente al trattamento
La principale causa di fallimento nei trattamenti chemioterapici è che i tumori sviluppano resistenza ai farmaci antitumorali. Ora, un nuovo studio rivela come la vitamina D può aiutare a superare questo problema.
I ricercatori della South Dakota State University, a Brookings, hanno dimostrato che il calcitriolo e il calcipotriolo, due forme attive di vitamina D, possono bloccare un meccanismo che consente alle cellule tumorali di diventare resistenti ai farmaci.
Il meccanismo è una proteina trasportatrice di farmaci chiamata proteina 1 associata alla resistenza multipla (MRP1). La proteina si trova nella parete cellulare e aziona una pompa che espelle i farmaci antitumorali dalla cellula.
I ricercatori hanno dimostrato che il calcitriolo e il calcipotriolo possono affinare selettivamente le cellule tumorali che hanno troppo MRP1 e distruggerle.
Surtaj Hussain Iram, Ph.D. - un assistente professore di chimica e biochimica presso la South Dakota State University - è l'autore senior dello studio di un recente Metabolismo e disposizione dei farmaci documento sui risultati.
Afferma che "Diversi studi epidemiologici e preclinici mostrano l'effetto positivo della vitamina D nel ridurre il rischio e la progressione del cancro, ma siamo i primi a scoprire la sua interazione con la proteina trasportatrice del farmaco e la sua capacità di uccidere selettivamente le cellule tumorali resistenti ai farmaci".
Iram spiega che il calcitriolo e il calcipotriolo non possono uccidere le "cellule cancerose ingenue", che non hanno ancora sviluppato la chemioresistenza. Tuttavia, una volta che le cellule diventano resistenti ai farmaci, cadono preda del calcitriolo e del calcipotriolo.
Proteine trasportatrici, multiresistenza ai farmaci
Le proteine trasportatrici di farmaci guidano i processi cellulari che assorbono, distribuiscono ed espellono i farmaci dal corpo.
Le cellule cancerose che sviluppano resistenza ai farmaci chemioterapici spesso sovraesprimono, o producono in eccesso, le proteine trasportatrici. Questa abbondanza è la causa principale della chemioresistenza.
Gli studi hanno collegato la sovraespressione di MRP1 con la multiresistenza ai farmaci nei tumori della mammella, del polmone e della prostata.
Il fatto che il calcitriolo e il calcipotriolo possano uccidere le cellule cancerose chemioresistenti è un esempio di ciò che gli scienziati descrivono come "sensibilità collaterale".
La sensibilità collaterale è la "capacità dei composti di uccidere" le cellule multiresistenti ai farmaci ma non le cellule madri da cui provengono.
Circa il 90% dei fallimenti del trattamento chemioterapico è dovuto alla resistenza ai farmaci acquisita. Le cellule multiresistenti sono diventate resistenti ai farmaci che differiscono, non solo nella struttura, ma anche nel modo in cui agiscono.
La causa principale di tale resistenza sono le pompe di efflusso, che espellono così tanto del farmaco che il livello che rimane nella cellula è troppo basso per essere efficace.
"Tallone d'Achille" delle cellule tumorali resistenti ai farmaci "
Tuttavia, sebbene la sovraespressione di MRP1 sia un vantaggio nel senso che consente alle cellule tumorali di pompare i farmaci chemioterapici, è anche un potenziale svantaggio, in quanto il targeting della proteina può mettere fuori uso la pompa.
Come sottolinea Iram, "Acquisire forza in un'area di solito crea debolezza in un'altra area: tutto in natura ha un prezzo".
"Il nostro approccio", aggiunge, "è quello di colpire il tallone d'Achille delle cellule tumorali resistenti ai farmaci sfruttando il costo della resistenza".
Utilizzando cellule cancerose in coltura, lui e colleghi hanno testato otto composti che studi precedenti avevano identificato come in grado di interagire con MRP1.
Degli otto composti, hanno scoperto che "il metabolita attivo della vitamina D-3, il calcitriolo e il suo calcipotriolo analogo" bloccavano entrambi la funzione di trasporto di MRP1 e uccidevano anche solo le cellule che sovraesprimevano la proteina trasportatrice.
"I nostri dati", concludono gli autori, "indicano un ruolo potenziale del calcitriolo e dei suoi analoghi nel prendere di mira i tumori maligni in cui l'espressione di MRP1 è prominente e contribuisce alla [multi-resistenza ai farmaci]".
Implicazioni ad ampio raggio
Iram afferma che le loro scoperte hanno anche implicazioni per il trattamento di molte altre malattie.
MRP1 non riduce solo l'efficacia dei farmaci antitumorali, ma può anche indebolire l'effetto di antibiotici, antivirali, antinfiammatori, antidepressivi e farmaci che trattano l'HIV.
Inoltre, MRP1 è solo un tipo di proteina trasportatrice. Appartiene a una grande famiglia - chiamata trasportatori ABC - che trasporta sostanze dentro e fuori da tutti i tipi di cellule, non solo negli animali, ma anche nelle piante.
In effetti, ci sono più proteine trasportatrici ABC nelle piante, il che significa che i risultati potrebbero anche avere implicazioni ad ampio raggio nel cibo e nell'agricoltura.
“Se riusciamo a gestire meglio questi trasportatori, possiamo migliorare l'efficacia dei farmaci. I pazienti possono assumere meno farmaci ma ottenere lo stesso effetto perché i farmaci non vengono pompati così tanto ".
Surtaj Hussain Iram, Ph.D.
