Illustrazione concettuale fotorealistica che mostra una cellula di cancro colorettale (a sinistra) che si trasforma in una cellula neuroendocrina (EEC, a destra) sotto stress terapeutico (simboleggiato da frecce). Una barriera luminosa blu (simbolo dell'inibitore LSD1 SP-2577) blocca parzialmente questa trasformazione. Stile cinematografico, profondità di campo, obiettivo 35mm, toni blu e arancioni duotone, alta risoluzione.

Cancro al Colon BRAF: Svelato un Trucco del Tumore e Come Contrastarlo con l’Inibizione di LSD1!

Ciao a tutti! Oggi voglio parlarvi di una sfida enorme che affrontiamo nel mondo dell’oncologia: il cancro colorettale metastatico (CRC) con una specifica mutazione, chiamata BRAF. Questa mutazione, presente in circa il 10% dei casi metastatici, non è una buona notizia. È associata a una prognosi peggiore, in parte perché risponde meno bene alle chemioterapie standard.

La Terapia Mirata: Un’Arma a Doppio Taglio?

Fortunatamente, la ricerca non si ferma mai! Abbiamo sviluppato terapie mirate, specifiche per colpire il tallone d’Achille di questi tumori. Per i pazienti con CRC metastatico refrattario con mutazione BRAFV600E, lo standard di cura è diventato una combinazione di inibitori di BRAF (come l’encorafenib) e inibitori del recettore del fattore di crescita epidermico (EGFR, come il cetuximab). Recentemente, questa combinazione, insieme alla chemioterapia, ha ricevuto l’approvazione anche per i pazienti non trattati in precedenza. Sembra fantastico, no? Beh, c’è un “ma”. Anche con queste terapie combinate, la sopravvivenza mediana globale è solo di circa 9 mesi. Chiaramente, il cancro trova ancora modi per resistere.

Il Cancro Camaleonte: La Plasticità di Lignaggio

Uno dei meccanismi di resistenza più affascinanti e subdoli che stiamo iniziando a capire è la cosiddetta “plasticità di lignaggio”. Immaginate le cellule tumorali come dei camaleonti. Quando si sentono minacciate da una terapia che blocca un percorso vitale per loro (come quello attivato da BRAF), alcune cellule possono cambiare identità! Si trasformano in un tipo cellulare diverso, che magari non dipende più da quel percorso specifico che stiamo bloccando. È un trucco incredibile per sopravvivere. Lo abbiamo già visto in altri tipi di cancro:

  • Nel cancro alla prostata resistente ai trattamenti ormonali, alcune cellule si trasformano in un tipo neuroendocrino.
  • Nel cancro al polmone non a piccole cellule (NSCLC) trattato con inibitori di EGFR, può avvenire una transdifferenziazione verso il microcitoma (SCLC), un tipo neuroendocrino molto aggressivo.

E nel cancro colorettale BRAF mutato? Cosa succede?

La Sorpresa Neuroendocrina nel Colon

Qui arriva la parte interessante della nostra ricerca. L’intestino normale ha diverse cellule, tra cui le cellule assorbenti e quelle secretorie come le cellule caliciformi (che producono muco) e le cellule enteroendocrine (EEC). Le EEC sono le cellule neuroendocrine dell’intestino. Abbiamo notato una cosa curiosa: le EEC sono particolarmente presenti nei tumori CRC con mutazione BRAF, molto più che in quelli senza questa mutazione (BRAF wildtype).

Allora ci siamo chiesti: cosa succede a queste EEC quando trattiamo i tumori BRAF mutati con la combinazione standard di inibitori BRAF + EGFR? Abbiamo usato diversi modelli: linee cellulari, organoidi (mini-tumori coltivati in laboratorio) e modelli animali (topi con tumori al colon). E il risultato è stato consistente: il trattamento arricchiva la popolazione di cellule EEC! In pratica, la terapia sembrava spingere le cellule tumorali a diventare più “neuroendocrine”. Abbiamo visto questo cambiamento non solo nei nostri modelli, ma anche analizzando campioni di pazienti con CRC BRAFV600E dopo la terapia mirata: c’era un arricchimento di EEC e altri tipi di cellule secretorie.

Microscopia elettronica a scansione di cellule di cancro colorettale umano con mutazione BRAF, alcune delle quali mostrano segni di trasformazione in cellule enteroendocrine (EEC) dopo trattamento con inibitori BRAF/EGFR. Illuminazione drammatica controllata, obiettivo macro 100mm, alta risoluzione dei dettagli cellulari, colori duotone blu e oro per evidenziare le differenze.

Perché Questo Arricchimento è un Problema?

Potreste pensare: “E allora? Che importanza ha se ci sono più EEC?”. Beh, sembra che queste cellule non siano spettatrici passive. Abbiamo fatto esperimenti per capire se la loro presenza influenzasse la sensibilità alla terapia. Abbiamo ridotto il numero di EEC (bloccando un gene chiave per la loro formazione, NGN3) e abbiamo visto che le cellule tumorali diventavano più sensibili al trattamento con inibitori BRAF+EGFR. Questo suggerisce fortemente che le EEC aiutano il tumore a resistere alla terapia. È come se il tumore, sotto attacco, si trasformasse in una versione più robusta grazie a queste cellule.

Il Regista Occulto: L’Enzima LSD1

A questo punto, volevamo capire come avvenisse questa trasformazione. Qui entra in gioco un attore chiave: un enzima chiamato LSD1 (Lysine Demethylase 1A). Sapevamo già da studi precedenti, anche nostri, che LSD1 è un regolatore importante della differenziazione cellulare, inclusa quella delle EEC nel CRC BRAF mutato. LSD1 non agisce da solo, ma spesso in coppia con altre proteine, come CoREST2, e influenzando l’attività di fattori di trascrizione come STAT3.

Abbiamo osservato che il trattamento con inibitori BRAF+EGFR aumentava i livelli di CoREST2 e, cosa ancora più importante, induceva LSD1 a interagire di più con CoREST2 e STAT3. Sembrava proprio che la terapia attivasse questo complesso LSD1-CoREST2-STAT3 per promuovere la trasformazione in EEC.

La Contromossa: Bloccare LSD1

Se LSD1 è il regista di questa trasformazione indesiderata, cosa succede se lo blocchiamo? Abbiamo provato! Abbiamo usato sia tecniche di silenziamento genico (per ridurre LSD1) sia diversi inibitori farmacologici di LSD1. Tra questi, uno in particolare, chiamato SP-2577 (seclidemstat), che è anche in fase di sperimentazione clinica, si è rivelato molto efficace.

Ecco cosa abbiamo scoperto:

  • L’inibizione di LSD1 (con SP-2577 o silenziamento) bloccava l’aumento di EEC indotto dalla terapia BRAF+EGFR.
  • Le cellule tumorali diventavano più sensibili alla terapia BRAF+EGFR quando LSD1 era inibito.
  • Meccanicisticamente, SP-2577 impediva l’aumento dell’interazione tra LSD1, CoREST2 e STAT3 indotto dalla terapia. Bloccava anche l’aumento del legame di STAT3 al DNA, un passo fondamentale per la sua azione.

In pratica, bloccando LSD1, riuscivamo a contrastare il “trucco” del tumore e a renderlo più vulnerabile alla terapia mirata!

Visualizzazione 3D fotorealistica e artistica della proteina LSD1 (blu) che interagisce con CoREST2 (viola) e STAT3 (giallo) vicino a un filamento di DNA all'interno di un nucleo cellulare. Una molecola di SP-2577 (rossa) si interpone bloccando l'interazione. Illuminazione bio-luminescente, profondità di campo ridotta, obiettivo prime 35mm, stile cinematografico.

La Prova del Nove: Esperimenti In Vivo

Le scoperte in provetta sono importanti, ma dovevamo confermarle in un contesto più realistico. Abbiamo usato i nostri modelli murini con tumori colorettali BRAF mutati (sia trapiantando cellule umane in topi immunodeficienti, sia usando un modello murino immunocompetente). Abbiamo trattato i topi con:

  1. Veicolo (controllo)
  2. Inibitori BRAF + EGFR
  3. Inibitori BRAF + EGFR + Inibitore di LSD1 (SP-2577)

I risultati sono stati entusiasmanti! La combinazione a tre farmaci (BRAFi + EGFRi + LSD1i) era significativamente più efficace nel ridurre la crescita tumorale rispetto alla sola terapia standard (BRAFi + EGFRi). Non solo: l’aggiunta di SP-2577 preveniva l’arricchimento di EEC e la formazione di quelle strutture cistiche piene di muco che vedevamo con la sola terapia mirata. Anche a livello molecolare, vedevamo che SP-2577 bloccava l’aumento dell’interazione tra LSD1/STAT3/CoREST2 indotto dalla terapia.

Uno Sguardo ai Pazienti

Tutto questo è bellissimo nei modelli, ma succede anche nei pazienti? È difficile avere campioni tumorali prelevati prima e durante la terapia, ma abbiamo analizzato dati pubblici disponibili da uno studio clinico su pazienti con CRC metastatico BRAFV600E trattati con una combinazione simile (BRAFi, MEKi e immunoterapia). Anche se i dati erano limitati (solo pochi pazienti avevano abbastanza cellule per l’analisi), abbiamo osservato un trend simile: nei campioni prelevati durante il trattamento, c’era un arricchimento di cellule secretorie, incluse le EEC, rispetto ai campioni pre-trattamento. Inoltre, queste EEC mostravano segni che suggerivano un ruolo attivo di LSD1. È una conferma preliminare, ma molto incoraggiante.

Immagine al microscopio confocale di un tumore colorettale ortotopico in un topo. A sinistra, tumore trattato con BRAFi+EGFRi mostra molte cellule EEC (verdi) tra le cellule tumorali (rosse). A destra, tumore trattato con BRAFi+EGFRi+LSD1i mostra una drastica riduzione delle cellule EEC. Alta risoluzione, obiettivo 60mm macro, illuminazione controllata per evidenziare la fluorescenza, sfondo scuro.

Cosa Significa Tutto Questo?

La nostra ricerca svela un nuovo meccanismo di resistenza alle terapie mirate nel cancro colorettale BRAF mutato: la plasticità di lignaggio verso un fenotipo neuroendocrino (EEC). Questo fenomeno, probabilmente, contribuisce alla limitata efficacia a lungo termine delle attuali terapie standard.

La scoperta chiave è che possiamo contrastare questo meccanismo bloccando l’enzima LSD1. L’inibitore SP-2577 (seclidemstat) si è dimostrato particolarmente promettente nei nostri modelli preclinici, non solo nel prevenire la trasformazione cellulare, ma anche nel potenziare l’effetto della terapia mirata.

Questo apre la strada a nuove strategie terapeutiche. Combinare gli inibitori di BRAF ed EGFR con un inibitore di LSD1 come SP-2577 potrebbe rappresentare un modo per migliorare la risposta al trattamento e ritardare l’insorgenza della resistenza in questi pazienti difficili da trattare.

Ovviamente, c’è ancora lavoro da fare. Dobbiamo capire meglio se questo cambiamento cellulare è temporaneo o permanente, se LSD1 gioca un ruolo anche quando queste terapie sono combinate con la chemioterapia (come nel nuovo standard per i pazienti naïve), e se questa strategia può essere utile anche in altri sottotipi di cancro colorettale.

Ma è un passo avanti importante! Aver identificato un “trucco” del tumore e un modo per contrastarlo ci dà nuova speranza per migliorare la vita dei pazienti che combattono contro questa malattia. La ricerca continua!

Fonte: Springer

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