BOLD-100: Un Raggio di Speranza nella Lotta al Mesotelioma Pleurico? Uno Sguardo da Vicino al Suo Potenziale Sinergico!

Ciao a tutti! Oggi voglio parlarvi di una battaglia che si combatte nei laboratori di ricerca contro un nemico davvero ostico: il mesotelioma pleurico (MP). Si tratta di un tumore raro ma aggressivo che colpisce principalmente il rivestimento dei polmoni, la pleura. La sua causa principale? L’esposizione alle fibre di amianto, un materiale che, nonostante sia stato bandito in molti paesi dagli anni ’80, continua a mietere vittime a causa del suo lunghissimo periodo di incubazione, che può variare dai 20 ai 50 anni. Immaginate: si entra in contatto con l’amianto e la malattia può manifestarsi decenni dopo!

Quando il mesotelioma pleurico viene diagnosticato, spesso è già in uno stadio avanzato, rendendo la chirurgia radicale poco efficace e spingendo verso trattamenti sistemici. Per circa vent’anni, la chemioterapia (con farmaci come gemcitabina, cisplatino o carboplatino più pemetrexed) è stata la colonna portante, ma con risultati purtroppo modesti: la sopravvivenza media generale superava di poco i 12 mesi. Un vero e proprio stallo terapeutico, fino all’avvento dell’immunoterapia, in particolare degli inibitori dei checkpoint immunitari (ICI). Lo studio Checkmate-743 ha mostrato che la combinazione di due ICI, ipilimumab e nivolumab, ha migliorato la sopravvivenza rispetto alla chemio tradizionale, specialmente per i sottotipi non epitelioidi. Tuttavia, la chemio con composti del platino e pemetrexed resta fondamentale, e l’immunoterapia non è disponibile ovunque e per tutti. E per le linee di trattamento successive? Le opzioni come gemcitabina, vinorelbina o la stessa immunoterapia danno risultati deludenti. C’è un disperato bisogno di nuove strategie!

GRP78: Un Bersaglio Interessante nel Mesotelioma

Nel nostro laboratorio, in studi precedenti, avevamo notato qualcosa di interessante: una proteina legata allo stress del reticolo endoplasmatico, chiamata GRP78 (Glucose Regulated Protein 78), era presente in livelli molto più alti nelle cellule di mesotelioma rispetto alle cellule mesoteliali sane. Questa scoperta, confermata anche da altri studi su biopsie, ci ha messo la pulce nell’orecchio. E se potessimo sfruttare questa caratteristica?

È qui che entra in gioco BOLD-100. Si tratta di un farmaco innovativo a base di rutenio che fa un sacco di cose interessanti: induce l’arresto del ciclo cellulare, danneggia il DNA delle cellule tumorali e, cosa cruciale per noi, modifica la risposta alle proteine mal ripiegate (UPR) inibendo selettivamente proprio la GRP78. Sembra che questo meccanismo sia difficile da aggirare per le cellule cancerose. Il trattamento con BOLD-100 porta le cellule alla morte per apoptosi, attivando le caspasi 3/7 e 8 e destabilizzando la membrana mitocondriale. Pensate che BOLD-100 è attualmente in fase di studio clinico 1b/2 per tumori gastrointestinali avanzati in combinazione con la chemioterapia FOLFOX, e i dati preliminari sono promettenti!

Il Nostro Studio: BOLD-100 e i Farmaci Tradizionali, Un’Alleanza Possibile?

Visto il potenziale di BOLD-100, ci siamo chiesti: come si comporterebbe in combinazione con i farmaci già usati per il mesotelioma pleurico? L’obiettivo del nostro studio è stato proprio quello di esaminare la risposta di diverse linee cellulari di MP a un regime che includesse BOLD-100 insieme ad altri agenti terapeutici comuni.

Per i nostri esperimenti, abbiamo utilizzato diverse linee cellulari umane di MP: MSTO-211H (bifasica) e MPP89 (epitelioide) da collezione, e quattro linee cellulari primarie (570 sarcomatoide, 718 epitelioide, 729 epitelioide, e 748 di istotipo non disponibile) provenienti dalla Biobanca dell’Ospedale Universitario SS. Antonio e Biagio e Cesare Arrigo di Alessandria. Come controllo, abbiamo usato cellule mesoteliali non cancerose (Met5A).

Innanzitutto, abbiamo verificato con la tecnica del Western blot i livelli basali di GRP78 nelle cellule scelte. Come sospettavamo, l’espressione di GRP78 era significativamente maggiore in tutte le linee di mesotelioma analizzate rispetto alle Met5A, anche se la linea MPP89 mostrava un’espressione solo leggermente superiore al controllo. Questo ci ha confermato che il trattamento con BOLD-100 era una strada percorribile.

Poi siamo passati a testare la citotossicità dei singoli farmaci e delle combinazioni. Abbiamo esposto le cellule a dosi crescenti di BOLD-100, cisplatino (cisPt), gemcitabina (Gem) e vinorelbina (Vin) per 48 ore, misurando la vitalità cellulare con calceina-AM. Come già osservato, BOLD-100 si è dimostrato più tossico per le cellule di MP che per quelle sane. Tutti i farmaci, da soli, riducevano la sopravvivenza cellulare. Ma la vera domanda era: cosa succede quando li combiniamo con BOLD-100?

I Risultati: Quando l’Unione Fa la Forza (Sinergia!)

Per valutare se l’interazione tra BOLD-100 e gli altri farmaci fosse additiva, sinergica (cioè, l’effetto combinato è maggiore della somma degli effetti individuali) o antagonista, abbiamo calcolato il cosiddetto Indice di Combinazione (CI). Un CI inferiore a 1 indica sinergia, uguale a 1 additività, e superiore a 1 antagonismo.

• BOLD-100 + Cisplatino: Questa combinazione si è rivelata la più promettente! Tutte le linee cellulari studiate hanno mostrato un comportamento sinergico a livelli di effetto elevati (frazione di cellule morte, fa = 0.9). Un risultato davvero incoraggiante.
• BOLD-100 + Gemcitabina: Qui il quadro è più variegato. Solo tre linee su sei (MSTO-211H, 570 e 729) hanno mostrato sinergia a fa 0.9. La linea MSTO-211H, in particolare, ha esibito sinergia a quasi tutti i livelli di effetto. Altre linee (MPP89, 718, 748) non hanno mai raggiunto la sinergia, e la MPP89 ha addirittura mostrato un notevole antagonismo all’aumentare degli effetti.
• BOLD-100 + Vinorelbina: Quattro linee su sei hanno mostrato un’azione sinergica con questa combinazione. La linea 570, ad esempio, non si è mai avvicinata all’additività, mentre la 718 l’ha raggiunta solo al livello di effetto fa 0.9.

Analizzando i dati più nel dettaglio, focalizzandoci su livelli di effetto clinicamente interessanti (fa 0.5, 0.9, 0.97), abbiamo visto che la maggior parte dei valori di CI erano inferiori a uno, e tendevano a diminuire (indicando una sinergia più forte) all’aumentare del livello di effetto. Solo in pochi casi i risultati non miglioravano, avvicinandosi a valori di forte antagonismo. La combinazione BOLD-100 + cisPt è emersa come la più vantaggiosa, mentre BOLD-100 + Gem come la meno promettente in generale.

Uno Sguardo più Profondo: l’Impatto sulla Membrana Mitocondriale

Il potenziale di membrana mitocondriale (ΔΨm) è cruciale per la produzione di energia nella cellula. Alterazioni persistenti di questo potenziale possono portare alla morte cellulare. Sappiamo dalla letteratura e da nostri studi precedenti che BOLD-100 destabilizza la membrana mitocondriale, e anche gli altri farmaci usati nelle combinazioni possono causare danni mitocondriali. Quindi, abbiamo voluto verificare se le combinazioni agissero sinergicamente anche su questo fronte.

Abbiamo misurato il ΔΨm dopo trattamento con i farmaci singoli o in combinazione, confrontando i dati sperimentali con i risultati attesi calcolati usando il modello di indipendenza di Bliss (che assume che i farmaci agiscano su bersagli diversi senza interagire). Ebbene, anche da questo punto di vista funzionale, raramente abbiamo osservato un comportamento antagonista significativo; anzi, spesso emergeva una sinergia. Questo rafforza l’idea che le combinazioni, soprattutto BOLD-100 + cisPt, stiano davvero “collaborando” per danneggiare le cellule tumorali in modo più efficace.

Cosa Significano Questi Risultati e Prospettive Future

La chemioterapia di combinazione è una strategia comune per trattare molti tumori, perché la probabilità di sviluppare resistenza a più farmaci con meccanismi diversi è inferiore rispetto a un singolo farmaco. Lo stress del reticolo endoplasmatico (ER stress) può attivare sia molecole pro-sopravvivenza che pro-apoptotiche. L’equilibrio tra questi processi decide il destino della cellula. Le cellule tumorali spesso sviluppano tolleranza all’ER stress per evitare l’apoptosi, diventando resistenti.

BOLD-100, inibendo GRP78 e modificando la risposta UPR, oltre ad aumentare le specie reattive dell’ossigeno (ROS) che causano danno al DNA, può spostare questo equilibrio verso la morte cellulare. E quando lo combiniamo con altri chemioterapici, questo effetto può essere amplificato.

I farmaci che abbiamo testato (cisplatino, gemcitabina, vinorelbina) agiscono con meccanismi diversi, ma alla fine portano tutti all’apoptosi, spesso avendo il DNA come bersaglio comune. Il fatto che BOLD-100 agisca principalmente su GRP78 e UPR offre un meccanismo complementare.

Nel nostro studio, la linea cellulare MSTO-211H (bifasica) è risultata la più responsiva ai trattamenti combinati. Al contrario, le cellule MPP89 (epitelioidi), che avevano una minore espressione di GRP78, hanno mostrato i risultati peggiori. Questo suggerisce che il livello di GRP78 potrebbe giocare un ruolo. La linea sarcomatoide (570), un istotipo tipicamente più resistente, ha mostrato un comportamento sinergico con BOLD-100 + cisPt e BOLD-100 + Gem, il che è molto interessante.

Certo, questi sono dati in vitro, su linee cellulari. Non bastano per affermare che GRP78 sia un biomarcatore definitivo nel mesotelioma pleurico, ma una maggiore comprensione del suo ruolo potrebbe essere utilissima. Quello che emerge chiaramente è che un approccio multi-farmaco, con BOLD-100 come partner, può aumentare significativamente l’efficacia delle terapie attuali per il MP.

Questo lavoro getta le basi per un’esplorazione più completa dell’espressione e della localizzazione tissutale di GRP78 nel MP, la sua associazione con l’insorgenza della resistenza e la sua potenziale utilità come bersaglio terapeutico aggiuntivo. Considerando che BOLD-100 è già in fase 2 di sviluppo clinico per altri tumori e la scarsità di terapie efficaci per il mesotelioma pleurico, i nostri dati sottolineano fortemente la necessità di uno studio clinico per valutarne l’efficacia anche in questa popolazione di pazienti. La strada è ancora lunga, ma ogni passo avanti nella ricerca ci avvicina a offrire nuove speranze a chi lotta contro questa terribile malattia.

Fonte: Springer