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Negli ultimi anni il miglioramento delle tecniche diagnostiche e delle terapie ha reso possibile l’individuazione precoce dei tumori fin dagli stadi pre-invasivi, ma la mortalità rimane elevata, molto probabilmente a causa dell’esistenza di cellule resistenti ai trattamenti. La biologia dei carcinomi suggerisce che la massa tumorale sia originata e mantenuta da una frazione di cellule che hanno caratteristiche di “staminalità”, cioè capacità di generare tutte le cellule differenziate presenti nell’organo di origine.

Lo studio delle cancer stem cell è da tempo al centro dell’attenzione del gruppo di Ileana Zucchi all’Istituto di tecnologie biomediche del Consiglio nazionale delle ricerche (Itb-Cnr) di Milano, che collabora con il professor Renato Dulbecco. «Le origini di questa ricerca risalgono al 1979», spiega la responsabile del team, «quando il professor Dulbecco isolò le cellule mammarie LA7 da un tumore indotto nel ratto mediante sostanze chimiche».

Ora il gruppo della Zucchi ha «definitivamente accertato, attraverso esperimenti in vitro e in vivo, le proprietà staminali delle cellule LA7, dimostrando che esse possiedono capacità differenziative e morfogenetiche. Questo vuol dire che tali cellule si comportano come staminali adulte, in grado quindi: di mantenere l’architettura della ghiandola mammaria (generando strutture tubulo-alveolari funzionali tipiche della ghiandola), di differenziarsi nei tre stipiti cellulari presenti nell’organo adulto e di sintetizzare proteine del latte. Sono però cellule staminali “cattive”».

Queste cancer stem cell, per la loro esiguità (rappresentano l’1-5/10.000 di tutte le cellule cancerose), la bassa potenzialità proliferativa, la capacità di escludere agenti tossici esterni e di essere protette dai processi di morte programmata, tendono a eludere l’azione dei trattamenti. Le terapie attuali, infatti, hanno come bersaglio cellule altamente proliferanti, le quali, sebbene tumorali, nel tempo presumibilmente si esauriscono e non sono in grado di rigenerare il tumore. Un processo che potrebbe spiegare la ripresa della malattia a distanza di tempo, anche quando la lesione primitiva sembra essere stata eradicata e non risulta rilevabile a livello diagnostico.

Le proprietà di queste staminali tumorali sono state provate dal gruppo dell’Itb-Cnr con esperimenti in topi con sistema immunitario compromesso, dimostrando per la prima volta che anche una sola cellula può generare tumori eterogenei nell’animale. Lo studio è stato pubblicato sulla prestigiosa rivista «Pnas» (Proceedings of the National Academy of Science).

«Per la comprensione del potenziale oncogenico di presunte cancer stem cells», spiega la Zucchi, «sono essenziali analisi quantitative estensive per l’isolamento e identificazione di cellule singole, oggi tecnicamente ancora molto difficili dal momento che le cellule che hanno capacità di rigenerare tumore rappresentano una popolazione estremamente esigua nella massa tumorale. Dopo aver messo a punto un sistema modello per studiare le proprietà di cancer stem cells a livello di singola cellula», conclude la ricercatrice, «il prossimo passo sarà quello di identificare proteine di membrane, cioè recettori specifici presenti sulla cellula, per mettere a punto anticorpi in grado di catturare le cancer stem cells umane».

Il lavoro, sostenuto dalla Fondazione Cariplo con il finanziamento Nobel-Network operativo per la biomedicina di eccellenza in Lombardia, è stato condotto all’Istituto di tecnologie biomediche del Cnr diretto da Alberto Albertini, in collaborazione con l’Istituto dei tumori di Genova e il Max Planck institute di Muenster.

Val la pena ricordare che proprio alle “staminali tumorali” è stata dedicata anche la quarta edizione della Conferenza internazionale sul cancro dell’Istituto per la ricerca e la cura del cancro di Candiolo (To), che ha riunito dal 7 a 9 giugno scorsi scienziati di fama internazionale.