L’evoluzione delle neoplasie mieloproliferative come modello più generale di metastasi

Alla base del programma coordinato dal ricercatore toscano, al quale hanno collaborato in totale 6 unità sul territorio nazionale, c’era l’ipotesi che le neoplasie mieloidi rappresentino un modello in più fasi di progressione e diffusione della malattia, legato all’acquisizione di anomalie a livello del genoma. Queste anomalie a loro volta determinano, secondo i ricercatori, la selezione di particolari cloni all’interno della popolazione delle cellule staminali ematopoietiche, dalle quali derivano le cellule del sangue. Allo stesso tempo le anomalie alterano alcune caratteristiche del midollo osseo che permettono una normale formazione delle componenti del sangue. Tra gli obiettivi primari del progetto c’è stata quindi l’identificazione delle mutazioni e dei meccanismi genetici e molecolari presenti nelle diverse fasi dell’evoluzione clonale dei tumori mieloidi ad andamento cronico verso una patologia aggressiva. Si è puntato anche a comprendere come i cambiamenti del microambiente possano facilitare la diffusione della malattia, a individuare potenziali biomarcatori in grado di aiutare a prevedere la progressione, la diffusione del tumore e la sua aggressività, e a identificare bersagli contro i quali costruire terapie mirate da portare fino ai pazienti.

1. Alla ricerca delle mutazioni più significative. Utilizzando le tecniche molecolari, biochimiche e cellulari più all’avanguardia, le unità operative coordinate da Vannucchi hanno analizzato in dettaglio le caratteristiche delle cellule dei tumori mieloidi per cercare le mutazioni responsabili del passaggio da tumore indolente a malattia aggressiva e capace di diffondersi in tutto l’organismo. Per interpretare i dati emersi da queste indagini, è stato necessario sviluppare anche metodi bioinformatici all’avanguardia.
2. Il dialogo con il microambiente. Le stesse tecniche utilizzate per esaminare le cellule tumorali sono state applicate anche alle cellule del microambiente, attraverso le quali il tumore deve comunque muoversi per raggiungere sedi distanti, e che possono quindi avere un ruolo nella formazione e diffusione delle metastasi.
3. Biologia e clinica entrano in contatto. I risultati ottenuti dagli studi sulle cellule in coltura del tumore e del microambiente sono stati oggetto di ulteriori esperimenti di validazione sia in animali di laboratorio, sia nei numerosi campioni derivati dai pazienti e raccolti presso i diversi centri coinvolti nel programma. In seguito, verranno progettati anche studi clinici nei quali valutare il ruolo dei biomarcatori e l’efficacia delle terapie mirate, identificate nelle fasi iniziali del programma.
4. Una rete professionale e tecnologica. “Arrivare fino in fondo a questo programma di studi ha significato anche mettere insieme un gruppo di ricercatori in grado di condividere e armonizzare esperienze e competenze differenti, e sviluppare metodi specifici per raggiungere al meglio i singoli obiettivi”, dice Vannucchi, che vede l’opportunità, grazie al programma sostenuto da AIRC, di costruire una rete tecnologica con centri di riferimento per l’oncologia italiana.

L’incidenza delle neoplasie mieloidi è aumentata negli ultimi anni sia per l’invecchiamento della popolazione, dato che si tratta di tumori che si presentano più di frequente negli anziani, sia per il miglioramento delle tecniche di diagnosi con cui oggi si riescono a identificare come tumori mieloidi condizioni che prima rimanevano senza un nome preciso. “Molte di queste patologie, quando si modificano e assumono caratteristiche aggressive, sono difficilmente curabili”, ricorda Vannucchi che, assieme ai colleghi, ha cercato soluzioni per trattarli identificando nuove strategie di diagnosi e di terapie più precise e mirate. Dato che le neoplasie mieloidi con la loro evoluzione clonale rappresentano una sorta di modello generale per lo sviluppo di metastasi e la progressione del tumore, i risultati del programma potrebbero portare benefici anche a pazienti con altri tipi di cancro.

Lo studio del genoma delle cellule dei pazienti ha permesso di identificare la frequenza di mutazioni ricorrenti nel DNA, utili per classificare alcuni sottotipi di tumori mieloidi, per comprenderne le manifestazioni cliniche e predirne l’andamento clinico, facilitando così le scelte terapeutiche. Si è compreso per esempio che alcuni geni mutati nelle neoplasie mielodisplastiche, come SRSF2 e SF3B1, influenzano il decorso della malattia anche in relazione ai loro tempi d’insorgenza. Inoltre, l’analisi del DNA e dell’RNA delle cellule leucemiche, nelle forme derivate da una precedente neoplasia mieloproliferativa cronica, ha dimostrato che la leucemia compare in seguito all’acquisizione di ulteriori anomalie del DNA, tra cui, in particolare, quelle a carico del gene TP53. Esistono già farmaci in grado di colpire alcune di queste anomalie, che oggi sono usati per le terapie di altri tipi di tumori, e che potrebbero rivelarsi utili anche per trattare questo tipo di leucemie. I risultati potrebbero consentire inoltre una più precoce identificazione dei pazienti con malattia cronica a rischio di evoluzione leucemica, studiando l’evoluzione di queste mutazioni nel tempo. In aggiunta, la messa a punto di piattaforme di ultima generazione di sequenziamento massivo del DNA ha consentito ai ricercatori di scoprire nuove anomalie genetiche finora sconosciute. Tali nuove conoscenze hanno facilitato l’identificazione dei pazienti con le forme più sfavorevoli di leucemia acuta, per i quali il trapianto di cellule staminali da donatore rappresenterebbe una precoce alternativa terapeutica. Infine, è stato completato lo sviluppo di una piattaforma tecnologica per analizzare alcune mutazioni ereditarie, che rappresentano fattori di rischio per lo sviluppo di tumori del sangue. Sono già state identificate diverse famiglie italiane con queste mutazioni, e la disponibilità della nuova tecnologia potrà migliorare in modo significativo la diagnosi di queste rare forme genetiche sul territorio nazionale. “Già da adesso diversi centri del programma Mynerva hanno messo a disposizione queste indagini molecolari per i loro pazienti, all’interno di ambulatori dedicati, dimostrando così una rapida transizione dalla ricerca di laboratorio alla pratica clinica più innovativa”, precisa Vannucchi. Il coordinatore sottolinea inoltre come “i risultati ottenuti dalle indagini genomiche effettuate nel programma Mynerva siano già entrati a far parte di criteri diagnostici e prognostici adottati a livello internazionale per ottimizzare la gestione di questi tumori mieloidi”. Anche sul fronte delle ricadute ci sono risultati interessanti. Lo studio del microambiente ha permesso di comprendere alcuni meccanismi che facilitano la localizzazione delle cellule tumorali in organi quali il polmone, per esempio nella leucemia promielocitica, dove questi processi possono causare danni anche fatali, la cute e la milza. Si è peraltro aperta la possibilità di prevenire tali fenomeni mediante l’inibizione di alcune proteine. Inoltre, si è compreso che l’alterata espressione di una proteina da parte delle cellule tumorali è responsabile della comparsa di tessuto fibroso nel midollo, che si verifica, in particolare, nella mielofibrosi, una delle neoplasie mieloproliferative croniche. Inibendo questa proteina i ricercatori sono riusciti a ridurre lo sviluppo di fibrosi in animali di laboratorio in cui si è cercato di riprodurre la malattia umana.

Il gruppo ha pubblicato oltre 240 articoli su riviste scientifiche, riprodotto vari aspetti della malattia in animali di laboratorio e sviluppato piattaforme cellulari 3D per studiare l’eritropoiesi, la fibrosi midollare e la leucemia mieloide acuta, oltre a sistemi avanzati di sequenziamento e raccolto una vasta biobanca di campioni. “Abbiamo dato una particolare rilevanza alla formazione di un gruppo di giovani bioinformatici che potessero analizzare al meglio la mole di dati ottenuti con il sequenziamento genomico su larga scala”, dice Vannucchi. Tra le sperimentazioni cliniche più rilevanti figurano studi su venetoclax, ropeginterferone e inibitori specifici e terapie CAR, valutandone sicurezza, efficacia e biomarcatori. “Abbiamo presentato all’ASH, il principale congresso americano di ematologia, i risultati di uno dei 2 studi clinici previsti nel programma, in cui abbiamo sperimentato, in leucemie secondarie a precedente neoplasia mieloproliferativa cronica, una combinazione di venetoclax e decitabina, 2 farmaci già in uso nelle leucemie primarie. I risultati hanno dimostrato l’efficacia di questa combinazione che ha raddoppiato la percentuale di pazienti che, rispetto alle terapie convenzionali, ottengono una risposta”, prosegue Vannucchi. Altri studi, basati sulle alterazioni molecolari, hanno portato all’implementazione di linee guida internazionali per la diagnosi, il trattamento e l’indicazione al trapianto di cellule emopoietiche. Il programma ha inoltre formato 54 giovani ricercatori e creato strumenti per comunicare con i pazienti e il pubblico.

La squadra del programma Mynerva comprendeva 6 unità operative, ognuna indirizzata all’esplorazione di una parte del progetto generale con esperienza e capacità tecnologiche specifiche, ma con una forte valenza interattiva e collaborativa.

Il gruppo di ricercatori dell’Università di Pavia, guidati da Luca Malcovati, si è concentrato sulle sindromi mielodisplastiche, un’ampia e variegata famiglia di tumori ematologici, studiando le alterazioni del genoma che possono favorire l’insorgenza di leucemia o promuoverne l’evoluzione in leucemia acuta. Le alterazioni studiate possono anche costituire biomarcatori precoci della malattia.

Rossella Manfredini, dell’Università di Modena, ha utilizzato le più avanzate piattaforme tecnologiche per descrivere il genoma e il profilo degli RNA delle cellule dei tumori mieloproliferativi, con l’obiettivo di scoprire mutazioni e meccanismi di attivazione cellulare che potrebbero rappresentare nuovi bersagli per terapie mirate. In particolare, è stata studiata una proteina coinvolta nelle alterazioni fibrotiche del midollo di soggetti con mielofibrosi, uno dei tumori mieloidi cronici.

All’Università di Perugia Cristina Mecucci e il suo gruppo hanno studiato le forme familiari dei tumori mieloidi, analizzando un certo numero di geni mutati, con metodi all’avanguardia, al fine di comprendere i meccanismi che sottendono allo sviluppo di una leucemia acuta. La capacità di identificare queste mutazioni potrà facilitare la gestione delle forme familiari di leucemia, aiutando a intervenire precocemente e più efficacemente.

Maria Teresa Voso, all’Università di Roma Tor Vergata, ha scelto di studiare una forma particolare di leucemia acuta, la leucemia promielocitica, un tempo detta anche leucemia fulminante. Oggi questo nome è fortunatamente sempre più desueto, grazie ai risultati di molti studi di ematologi italiani anche sostenuti da AIRC. In particolare, l’obiettivo era capire perché in alcuni casi le cellule leucemiche, dotate di particolare capacità di diffusione (“metastatica”), infiltrano non solo il midollo, ma anche organi quali il polmone e il sistema nervoso centrale, causando disturbi potenzialmente fatali. Un secondo filone di ricerca sono state le leucemie secondarie alle terapie, ossia quelle che possono insorgere in pazienti che hanno ricevuto, anche con successo, un precedente trattamento chemioterapico per un tumore solido. L’obiettivo era capire se, studiando il DNA, si possano identificare delle alterazioni che predispongono allo sviluppo della leucemia acuta secondaria.

Visita il sito: http://www.progettomynerva.it/