Puntare i riflettori sull’infinitamente piccolo, usare la luce per perfezionare la neurochirurgia di precisione. È la strategia proposta da un gruppo di biochimici dell’Università del Piemonte Orientale 

che promette di dare nuovi strumenti per contrastare i gliomi, tumori cerebrali cha lasciano a chi si ammala scarsissime probabilità di sopravvivenza. Lo studio, pubblicato su Communications Biology (Nature), descrive il ruolo di una molecola fluorescente altamente specifica (denominata probe 10) individuata dai ricercatori che è in grado di legarsi in modo selettivo all’enzima aldeide deidrogenasi 1A3 (denominato ALDH1A3) “illuminandolo”. In questo modo finiscono sotto i riflettori solo le cellule tumorali del glioma e non i tessuti sani. Grazie a questa strategia i neurochirurghi potrebbero trovarsi avvantaggiati in sede operatoria nell’operare una resezione totale della massa tumorale. La terapia primaria per questi tumori, infatti, rimane la resezione chirurgica in una posizione anatomica complessa su cui intervenire.

Studi precedenti dello stesso gruppo di ricerca hanno indicato questa proteina come un rilevante bersaglio per lo sviluppo di nuove molecole per la diagnosi precisa e accurata del glioma e di terapie farmacologiche dirette verso queste forme di neoplasie; i gliomi sono tra i tumori più frequenti nel gruppo di quelli che interessano il sistema nervoso centrale e la prognosi per i pazienti coinvolti è spesso infausta. In particolare, per i glioblastomi, la percentuale di sopravvivenza dei pazienti a cinque anni dalla diagnosi non supera il 5 per cento. 

Le tecniche usate oggi per la resezione di questi tumori si basano sull'aiuto di una molecola chiamata fluoresceina; essa, tuttavia, non è selettiva perché non ha nessuna specificità biochimica ma entra come tracciante nei glioblastomi dove la barriera ematoencefalica è danneggiata. La mancata selettività comporta una scarsa specificità nell'illuminare il tessuto malato rispetto ai tessuti sani.

Nel nuovo studio è stato invece possibile disegnare una molecola altamente specifica in grado di “illuminare” solo le cellule tumorali staminali mesenchemali sia in vitro, su linee primarie di pazienti, sia in vivo, in un tumore cerebrale murino, senza avere nessun effetto sugli astrociti sani presenti nel cervello.

«La molecola che abbiamo isolato si comporta come un nastro adesivo fosforescente che si carica autonomamente con la luce, simile a quelli sulle pareti delle camerette dei bambini che sono quasi invisibili durante il giorno e che si trasformano in stelle, lune e cuori quando è buio. La nostra sonda si lega molto bene all'enzima bersaglio presente in grande quantità nel tumore e, una volta illuminato con la luce adatta, ne rivela la posizione permettendo al neurochirurgo di operare in modo molto preciso rimuovendo tutte le cellule cancerose tumorali. Questi risultati,  dimostrano che attraverso lo studio della relazione tra la struttura di un enzima e la sua funzione si possono individuare elementi determinanti; nella fattispecie sono singoli amminoacidi peculiari per l’attività del nostro enzima bersaglio. Sintetizzare molecole altamente selettive verso la proteina che il tumore produce per sostentarsi ci consente di individuare selettivamente le cellule tumorali rispetto al tessuto sano, ottimizzando così la resezione del tumore», ha spiegato Silvia Garavaglia, professoressa di Biochimica del Dipartimento di Scienze del farmaco UPO che condivide la ricerca con la sezione di Biochimica diretta da Menico Rizzi.