Un avatar per studiare il cancro cerebrale pediatrico

Organoidi derivati dalla biopsia, modelli accurati della malattia, vengono utilizzati per cercare nuovi farmaci. I risultati ottenuti da uno studio dell’Università di Trento in collaborazione con l’Ospedale Pediatrico Bambino Gesù di Roma stanno avendo un impatto internazionale.

L’organo modello per questo progetto di ricerca è il miglior modello di tumore cerebrale pediatrico finora sviluppato e può essere utilizzato per testare nuovi farmaci. I risultati del progetto, condotto dall’Università di Trento con l’Ospedale Pediatrico Bambino Gesù di Roma, sono stati pubblicati nei Nature Protocols.

Negli ultimi anni, la ricerca sul cancro è passata dallo studio di saghi bidimensionali (colture su plastica) agli organoidi, sistemi più complessi che permettono di lavorare in un ambiente tridimensionale e di osservare la malattia in modo più realistico. Il modello ora permette di compiere un salto qualitativo nello screening farmacologico.

“È come studiare cosa accade in vivo in un avatar tumorale, con il vantaggio di poter verificare l’efficacia delle terapie senza doverle testare direttamente su bambini malati”, spiega Luca Tiberi, professore del Dipartimento di Biologia Cellulare, Computazionale e Integrativa dell’Università di Trento e coordinatore del progetto.

Il risultato dovrebbe avere un impatto positivo sulla comunità scientifica e clinica internazionale perché apre possibilità inesplorate.

Gli organoidi derivati dal paziente (PDO) per la ricerca sul cancro, chiamati anche tumoroidi, vengono generati dalle biopsie e possono essere utilizzati come modelli per comprendere le diverse risposte ai farmaci.

Il modello 3D riproduce accuratamente l’ambiente umano e rappresenta uno strumento predittivo per la ricerca farmacologica oncologica perché mantiene le caratteristiche molecolari del tumore originale da studiare.

La ricerca coordinata da Tiberi si concentra su ependimoma e medulloblastoma, che sono tra i tumori cerebrali maligni pediatrici più comuni e aggressivi.

“I tumoroidi derivati dalla biopsia preservano la complessità fenotipica e strutturale della malattia che si perde nelle colture 2D e allo stesso tempo mantengono una migliore eterogeneità cellulare, che si perde negli organoidi derivati da cellule staminali pluripotenti indotte per creare modelli di malattia”, spiega Luca Tiberi.

Continua: “Gli organoidi mantengono la complessità del tumore e quindi possiamo testare diverse terapie per uno screening farmacologico più ampio. La maggior parte del lavoro viene svolta qui al Dipartimento Cibio da un gruppo affiattato di giovani dottorandi che dedicano dedizione e tempo per promuovere la ricerca.”

Il contributo dell’Ospedale Pediatrico Bambino Gesù, dove i giovani pazienti ricevono cure continue, è stato fondamentale. L’ospedale ha fornito i campioni biologici e ha anche partecipato alla caratterizzazione degli organoidi.

“Questi modelli forniscono una comprensione più profonda della malattia e consentono uno studio sempre più preciso delle risposte terapeutiche”, spiega la dottoressa Evelina Miele dell’Unità di Oncoematologia, Trapianto Ematopoietico, Terapie Cellulari e Sperimenti del Bambino Gesù.

“Questo protocollo fornisce una piattaforma robusta e scalabile per la modellazione in vitro dei tumori cerebrali pediatrici e amplierà l’adozione di sistemi tumorali derivati dal paziente per studi farmacologici preclinici e screening nella ricerca neurooncologica pediatrica,” afferma Tiberi.

Nel frattempo, la ricerca continua anche per trovare modelli adatti per testare nuovi farmaci per altri tipi meno aggressivi di tumori cerebrali pediatrici, come il glioma pediatrico di basso grado.

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