L’occupazione abusiva dei tumori del cervello: per sopravvivere si allacciano alla rete elettrica dei neuroni sani

La scoperta

L’occupazione abusiva dei tumori del cervello: per sopravvivere si allacciano alla rete elettrica dei neuroni sani

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Le cellule dei gliomi si integrano perfettamente nel tessuto cerebrale tanto da non poter essere distinte dalle cellule sane. Formando sinapsi con i neuroni si trasformano in "infiltrati" dalla copertura perfetta
di redazione

Intrusi che si allacciano alla corrente elettrica del luogo che hanno occupato. È così che i tumori cerebrali più aggressivi, gliomi di alto grado (high-grade gliomas), si assicurano la sopravvivenza e la proliferazione all’interno del cervello: le cellule tumorali si inseriscono nella fitta rete neurale cerebrale dirottando verso di loro i segnali elettrici delle cellule sane per ottenere l’energia necessaria a resistere.

L’ “abuso”, rimasto a lungo ignorato, è stato ora scoperto dai ricercatori della Stanford University e denunciato sulle pagine di Nature

Gli scienziati hanno dimostrato in esperimenti su topi che interrompendo la trasmissione dei segnali elettrici con un farmaco anti-epilettico si può  ridurre e rallentare considerevolmente la crescita del tumore. Suggerendo per la prima volta una potenziale strategia terapeutica contro i tumori cerebrali più aggressivi e fornendo anche la spiegazione del fallimento delle attuali terapie (i gliomi, tra cui il glioblastoma degli adulti, hanno un tasso di sopravvivenza a cinque anni del 5 per cento, il tumore pediatrico glioma pontino intrinseco ha un tasso di sopravvivenza a 5 anni dell’1 per cento).

Le cellule dei gliomi infatti si integrano perfettamente nel tessuto cerebrale tanto da non poter essere distinte dalle cellule sane. Collegandosi alla rete e formando sinapsi con i neuroni si trasformano in infiltrati dalla copertura perfetta, impossibili da stanare e colpire. 

La scoperta, definita inquietante dai ricercatori, potrebbe trasformarsi in una buona notizia. Sono già in commercio molti farmaci per il trattamento delle anomalie dei segnali elettrici del cervello, come gli antiepilettici, e se i risultati della sperimentazione animale venissero confermati per gli umani si potrebbe sperare di riuscire ad allungare la vita dei pazienti affetti da glioma ricorrendo a queste terapie o ad altre simili.

«Esiste una concreta speranza. Ci eravamo persi questo intero aspetto della malattia. Ora abbiamo di fronte una strada del tutto nuova da esplorare, che potrebbe contribuito allo sviluppo di nuovi approcci terapeutici», ha dichiarato Michelle Monje, a capo dello studio. 

I ricercatori di Stanford hanno osservato da vicino la perfetta strategia di penetrazione delle cellule tumorali nella rete neurale del cervello. I tumori attivano contemporaneamente due tipi di connessioni: formano sinapsi con neuroni sani che trasmettono segnali elettrici ai tessuti tumorali e inoltre stabiliscono connessioni elettriche da cellula a cellula, chiamate “giunzioni comunicanti o giunzioni gap”. Combinando le due strategie, i tumori convogliano i segnali elettrici all’interno del tessuto canceroso assicurandosi così l’energia necessaria per crescere. 

I ricercatori di Stanford hanno scoperto l’infallibile piano dei gliomi tra il 2015 e il 2017 e per comprenderne il funzionamento hanno analizzato l’espressione genica di migliaia di singole cellule cancerose prelevate con biopsia da pazienti con una diagnosi recente di glioma. Scoprendo così che le cellule cancerose aumentano considerevolmente l’espressione dei geni coinvolti nel formare sinapsi. 

Dalle osservazioni con il microscopio elettronico è emerso che le cellule dei gliomi formano connessioni simili a sinapsi con i neuroni sani del cervello. Gli esperimenti sui topi lo hanno confermato. Nel cervello degli animali sono state impiantate cellule di tumori umani rese fluorescenti per poterne seguire i movimenti. Dopo un breve periodo di assestamento, le cellule cancerose stabilivano connessioni sinaptiche con i neuroni sani. 

I ricercatori hanno visto formarsi sotto i loro occhi una fitta struttura sinaptica tra neuroni e glioma attraverso la quale venivano scambiati due tipi di segnali elettrici: brevi “scosse” della durata di 4-5 millisecondi trasferite attraverso neutrasmettitori dai neuroni sani alle cellule tumorali, e segnali prolungati (della durata di uno o due secondi) diffusi attraverso un flusso di ioni di potassio attraverso le membrane delle cellule tumorali. Queste correnti di potassio sono provocate da segnali inviati dai neuroni e amplificati dalle giunzioni gap. 

Utilizzando molecole in grado di bloccare le connessioni elettriche, si è  osservata una riduzione della crescita del tumore nei topi. Due farmaci scelti per l’esperimento, il perampanel usato nel trattamento delle convulsioni epilettiche, e il meclofenamate, un antinfiammatorio in grado di bloccare alcune connessioni neurali, sono stati in grado di ridurre del 50 per cento la proliferazione dei gliomi pediatrici impiantati nei topi. 

Gli scienziati sono convinti che “staccare la corrente” alle cellule tumorali  possa essere la mossa giusta per bloccare la crescita del tumore.