La ricerca oncologica ha compiuto un passo da gigante grazie alla Human Cancer Models Initiative un progetto internazionale che ha visto la luce nel 2016. Coordinato dal Koch Institute del MIT dal Broad Institute dal Dana-Farber Cancer Institute e dal National Cancer Institute questo ambizioso programma ha portato alla creazione di quasi 700 nuovi modelli di tessuto tumorale umano, ora disponibili per la comunità scientifica globale.
Finanziato principalmente dal National Cancer Institute statunitense e dal Wellcome Trust britannico, il progetto è nato per superare i limiti delle circa 1.000 linee cellulari tradizionali in coltura bidimensionale, risalenti agli anni ’50. Questi modelli, infatti, si sono rivelati insufficienti per rappresentare la variabilità genomica, etnica e clinica delle patologie oncologiche.
La creazione di modelli tridimensionali di tumore
Nel corso dello studio, gli ospedali partner situati negli Stati Uniti, nel Regno Unito e nei Paesi Bassi hanno raccolto oltre 2.700 campioni tumorali da pazienti che hanno fornito il consenso alla ricerca. I laboratori sono riusciti a convertire circa un terzo dei campioni ricevuti in linee stabili e in organoidi ovvero strutture cellulari tridimensionali coltivate su scaffold in gelatina capaci di replicare indefinitamente le caratteristiche genetiche, la sequenza RNA e le modificazioni epigenomiche del tumore d’origine.
I modelli coprono 25 tipologie di cancro, includendo neoplasie diffuse come quelle al polmone, al fegato e al pancreas, oltre a circa 150 varianti rare, tra cui i tumori della cistifellea e dell’intestino tenue. Questi avanzamenti rappresentano un passo fondamentale per la comprensione e il trattamento delle diverse forme di cancro.
Le applicazioni cliniche e le dichiarazioni degli esperti
Sulle applicazioni cliniche di questi strumenti, Jesse Boehm ricercatore del Koch Institute e tra gli autori principali della pubblicazione sulla rivista Nature ha spiegato: “Dal sequenziamento del genoma umano e dall’analisi dei genomi oncologici negli ultimi vent’anni, abbiamo avuto molte idee sui bersagli terapeutici contro il cancro, ma abbiamo bisogno di sistemi sperimentali in laboratorio per convalidare tali bersagli e avviare progetti di sviluppo di nuovi farmaci. La disponibilità di circa 2.000 modelli complessivi costituisce una base di partenza per rappresentare l’eterogeneità dei pazienti.”
Mushriq Al-Jazrawe direttore scientifico della piattaforma High Throughput Sciences del Koch Institute, ha dichiarato: “Una risorsa di queste dimensioni dipende da quel tipo di lavoro sistematico che spesso si svolge dietro le quinte. Sono particolarmente grato ai team tecnici e scientifici di tutti gli istituti partecipanti, il cui lavoro attento ed esperto trasforma i campioni tumorali dei pazienti in dati e modelli ben caratterizzati, che i ricercatori di tutto il mondo possono utilizzare con sicurezza.”
La condivisione dei dati e le future prospettive
Tutti i modelli sviluppati sono stati depositati presso l’American Type Culture Collection (ATCC) e integrati con dati sulle mutazioni ereditarie e sui trattamenti somministrati ai pazienti originari. In due studi correlati apparsi su Nature, i ricercatori del Broad Institute e del Sanger Institute hanno mappato vulnerabilità genetiche su centinaia di questi nuovi modelli tramite screening CRISPR e sequenziamento ad alto rendimento, inserendo le informazioni nella banca dati Cancer Dependency Map (DepMap) per accelerare l’individuazione di nuovi bersagli terapeutici.
Questa iniziativa rappresenta un esempio straordinario di collaborazione internazionale e di come la condivisione di risorse e dati possa accelerare la ricerca scientifica. Con questi nuovi modelli, la comunità scientifica ha ora a disposizione strumenti avanzati per sviluppare terapie più efficaci e personalizzate, offrendo nuove speranze nella lotta contro il cancro.
