Un sistema sperimentale tridimensionale per studiare la risposta ai farmaci nel glioma di basso grado, tumore del sistema nervoso centrale che colpisce soprattutto bambini e adolescenti, potrebbe aprire nuove strade nella ricerca e nel trattamento della malattia. Il progetto è stato sviluppato da Università di Trento, Ospedale Pediatrico Bambino Gesù e Sapienza Università di Roma, e i risultati sono stati pubblicati sulla rivista internazionale Molecular Cancer.

Il glioma, tumore originato dalle cellule gliali deputate al supporto dei neuroni, rappresenta quasi il 40 per cento di tutti i tumori del sistema nervoso centrale. Nelle forme meno aggressive, come quelle di primo grado, la crescita è lenta ma la biologia del tumore resta complessa e difficile da interpretare.

La comunità scientifica è impegnata in una corsa per chiarire i numerosi aspetti ancora oscuri della malattia e individuare terapie sempre più mirate. In questo contesto, i nuovi studi italiani rappresentano un’accelerazione significativa per comprendere l’insorgenza, la progressione e i meccanismi alla base dei gliomi pediatrici di basso grado, oltre che per lo sviluppo di trattamenti innovativi.

Il team di ricerca si è concentrato sulla riproduzione in laboratorio dell’eterogeneità del glioma pediatrico di basso grado, sviluppando organoidi del proencefalo umano, la parte più anteriore dell’encefalo. Gli organoidi sono colture cellulari tridimensionali che ricreano, in miniatura, gli organi umani, permettendo di osservare la malattia in un ambiente più realistico rispetto alle tradizionali colture cellulari in singolo strato.

«Nello studio andiamo a creare un sistema in cui studiare i tumori di basso grado. La strada intrapresa è a base di organoidi che produciamo in laboratorio a partire dalle cellule pluripotenti. Una volta realizzati gli organoidi di cervello, li facciamo ammalare di glioma», spiega Luca Tiberi, professore del Dipartimento di Biologia cellulare, computazionale e integrata dell’Università di Trento e a capo dell'Armenise Harvard Laboratory of Brain Disorders and Cancer al Dipartimento Cibio.

«In tali organoidi - aggiunge - è possibile riprodurre alcune caratteristiche dello sviluppo sia del cervello umano in condizioni normali, sia del glioma, ricapitolando le diverse fasi salienti. Tuttavia gli organoidi presentano ancora limiti notevoli, tra cui l’assenza del sistema immunitario, della vascolarizzazione, del metabolismo, anche per il fatto che i mini cervelli non sono collegati a un organismo completo. I vasi sanguigni, in particolare, sono essenziali non solo per il trasporto di nutrienti e ossigeno, ma anche per stabilire metabolismo e interazioni cellulari determinanti per lo sviluppo del tumore. Senza tutte le componenti, gli organoidi forniscono soltanto una rappresentazione parziale della biologia del glioma e dei suoi meccanismi».

Determinante è stato il contributo dell’Ospedale Pediatrico Bambino Gesù, impegnato nella caratterizzazione molecolare ed epigenetica degli organoidi e nello studio della risposta ai farmaci, rafforzando il collegamento tra ricerca sperimentale e pratica clinica.

«Questi sistemi di studio sperimentale rappresentano un passaggio fondamentale verso sistemi preclinici più affidabili per i tumori pediatrici. Abbiamo dimostrato che gli organoidi riproducono in modo un po’ più fedele le caratteristiche molecolari dei gliomi di basso grado, rispetto alle cellule in coltura in singolo strato, avvicinandosi maggiormente ai tumori dei pazienti», aggiunge Evelina Miele, dell’unità di Oncoematologia, trapianto emopoietico, terapie cellulari e trial. «La possibilità di integrare profili molecolari, come la metilazione del DNA e l’espressione genica, nello studio della risposta ai farmaci rende questi sistemi particolarmente rilevanti per la ricerca preclinica. Ci consentono infatti di valutare in modo più preciso l’efficacia dei trattamenti prima del loro utilizzo sperimentale negli studi con i pazienti».

L’obiettivo del lavoro, dunque, è superare i limiti attuali degli organoidi. «Il nostro lavoro getta le basi per piattaforme sempre più rappresentative dell’eterogeneità dei pazienti e delle loro risposte ai trattamenti nel tempo», conclude Tiberi. «L’orizzonte è ora arrivare a sistemi sperimentali sempre più fedeli, dal punto di vista fisiologico e clinico, per la ricerca sul glioma pediatrico».