Veleno o cura? L'arsenico può aiutare a curare il cancro, i risultati di uno studio
L'arsenico è famoso per le sue proprietà nocive. Tuttavia, alcuni composti dell'arsenico - in dosi accuratamente misurate - possono essere utilizzati nei trattamenti medici. Uno di questi composti potrebbe persino aiutare a curare il cancro, dicono i ricercatori.
L'arsenico è spesso elencato come cancerogeno, che è una sostanza la cui presenza nell'ambiente di una persona può portare allo sviluppo del cancro.
Tuttavia, alcuni composti a base di arsenico sono stati utilizzati nel corso della storia per trattare varie condizioni mediche.
Uno di questi composti, chiamato triossido di arsenico (ATO), è ancora utilizzato oggi e nel 2001 ha ottenuto l'approvazione della Food and Drug Administration (FDA) con il nome commerciale Trisenox.
Ora, i ricercatori del Beth Israel Deaconess Medical Center (BIDMC) di Boston, MA, stanno studiando il potenziale dell'ATO nel trattamento del cancro.
In particolare, Drs. Kun Ping Lu, Xiao Zhen Zhou e colleghi hanno esaminato come l'ATO in combinazione con un altro farmaco esistente - l'acido all-trans retinoico (ATRA) - può essere utilizzato per curare effettivamente la leucemia promielocitica, che è un tipo di cancro del sangue.
I meccanismi attraverso i quali ATO in combinazione con ATRA può aiutare a curare questo tipo di leucemia non sono stati chiari, ma questo studio fa luce su come queste sostanze agiscono a livello cellulare, suggerendo che la loro interazione può essere utile nel trattamento di altri tipi di cancro, come bene.
I loro risultati appaiono sulla rivista Nature Communications.
Bloccare e distruggere un enzima chiave
I ricercatori hanno lavorato con modelli di leucemia, cancro al seno e al fegato e sono stati in grado di scoprire che la combinazione ATO-ATRA ha distrutto un enzima noto come Pin1.
Pin1 svolge un ruolo chiave nella regolazione delle reti di segnalazione nel cancro; attiva oltre 40 proteine che alimentano i tumori del cancro, bloccando anche oltre 20 proteine che normalmente sopprimerebbero la crescita del tumore.
Questo enzima è iperattivo nella maggior parte dei tipi di cancro riscontrati negli esseri umani, in particolare nelle cellule staminali del cancro, che guidano la crescita del tumore e spesso possono essere la chiave per la resistenza del cancro ai trattamenti tradizionali.
In questo studio, gli scienziati hanno osservato che ATO si lega al Pin1, bloccandone l'azione e portando infine al deterioramento dell'enzima. Allo stesso tempo, l'ATRA, che si lega anche al Pin1 e lo degrada, facilita e aumenta l'assorbimento di ATO da parte delle cellule.
Ciò porta alla maggiore espressione di una proteina specifica per le membrane cellulari, che aumenta l'assorbimento delle cellule di ATO.
Quando hanno lavorato con topi progettati per non esprimere Pin1, i ricercatori hanno anche visto che i roditori erano in realtà altamente resistenti al cancro.
Questi animali non hanno subito effetti negativi a causa dell'espressione enzimatica bloccata per circa la metà della loro durata di vita, il che suggerisce che il targeting di Pin1 al basale può essere un approccio sicuro.
"La nostra scoperta suggerisce fortemente una nuova eccitante possibilità di aggiungere [ATO] alle terapie esistenti nel trattamento del carcinoma mammario triplo negativo e molti altri tipi di cancro, soprattutto quando i tumori dei pazienti risultano positivi per Pin1. Ciò potrebbe migliorare in modo significativo i risultati del trattamento del cancro ".
Dr. Xiao Zhen Zhou
Lavoro futuro per affrontare le carenze
Drs. Zhou, Lu e colleghi sottolineano che le loro nuove scoperte potrebbero portare a strategie efficaci per prendere di mira il Pin1, per il quale finora non sono stati sviluppati inibitori.
"È gratificante vedere questa combinazione di [ATRA] e [ATO] che il mio [laboratorio] ha scoperto essere curativa nel trattamento della leucemia promielocitica acuta tradursi in possibili approcci per il trattamento di altri tumori", spiega il dott. Pier Paolo Pandolfi, di BIDMC, che per primo ha scoperto che un trattamento combinato ATO-ATRA era in grado di curare quel tipo di cancro del sangue.
"In effetti", aggiunge, "è interessante ipotizzare che questa combinazione possa anche rivelarsi curativa in altri tipi di tumore ancora da scoprire".
Tuttavia, il team rileva una lacuna del trattamento combinato ATO-ATRA, vale a dire che ATRA ha un'emivita molto breve negli esseri umani.
"Noi e altri abbiamo confermato la capacità di [ATRA] di inibire la funzione di Pin1 nel cancro al seno, nel cancro del fegato e nella leucemia mieloide acuta, così come nel lupus e nell'asma", osserva il dott. Lu.
A questo, aggiunge l'avvertimento, "[H] tuttavia, gli usi clinici di [ATRA], specialmente nei tumori solidi, sono stati severamente limitati dalla sua emivita molto breve di 45 minuti negli esseri umani".
Gli autori sperano tuttavia che i risultati dello studio forniscano una motivazione sufficiente per gli studi futuri per concentrarsi sullo sviluppo di ATRA più longevi e più resilienti.
"I nostri risultati stimolano lo sviluppo di un'emivita più lunga [ATRA] da combinare con [ATO] o altri inibitori Pin1 più potenti perché possono offrire un nuovo approccio promettente per combattere un'ampia gamma di tumori senza tossicità generale, come dimostrato nella cura [ leucemia promielocitica acuta] ", afferma il dott. Lu.
