Tutti noi conosciamo i Big Data e le loro svariate applicazioni in diversi settori, un potere informatico il cui potenziale è oggetto costante di studi e ricerche da parte degli esperti per comprendere – in maniera sempre più accurata – in che modo possiamo utilizzarli al meglio e in quale nuovo contesto applicarli. Tra questi vi è certamente il campo della ricerca medica, settore tra i primi in cui è stato possibile avvalersi di grandi quantità di dati per raggiungere obiettivi prima lontani.
E di recente proprio i Big Data hanno permesso di ricostruire la mappa molecolare del glioma, il tumore del cervello legato alla malattia genetica nota come “neurofibromatosi di tipo 1” (Nf1), attraverso un’enorme mole di dati raccolti da un network composto da 25 centri di ricerca sparsi in tutto il mondo. Lo studio, coordinato dai ricercatori italiani dell’Institute for Cancer Genetics della Columbia University, Antonio Iavarone e Anna Lasorella, ha messo in luce che le cellule immunitarie (linfociti T), presenti in questa forma di tumore, possono essere impiegate per combattere la malattia: è il principio sul quale si fonda il concetto di immunoterapia. La ricerca, intitolata “The molecular landscape of glioma in patients with Neurofibromatosis 1”, è stata pubblicata di recente sulla rivista “Nature Medicine”.
Abbiamo raggiunto il professor Iavarone.
Ci può illustrare il nuovo studio che lei e la dottoressa Lasorella avete condotto per tracciare la mappa genetica dei tumori al cervello?
Il nostro studio è stato appena pubblicato sulla rivista ‘Nature Medicine’ ed è stato finanziato dalla ‘Fondazione Children’s Tumor Foundation’ (CTF) attraverso un finanziamento importante, chiamato ‘Synodos’, che ci ha consentito di formare un network internazionale di 25 istituzioni di tutto il mondo (guidati dai Professori Antonio Iavarone e Anna Lasorella della Columbia University di New York). Questo network ha riportato la mappa genetica e molecolare nei tumori al cervello dei pazienti con Neurofibromatosi tipo 1 (NF1) aprendo nuove prospettive di terapie personalizzate. Prima di questo studio si sapeva pochissimo delle alterazioni molecolari presenti nei tumori al cervello di pazienti con NF1, il che ha reso difficile l’adozione di terapie mirate. In questo studio i medici e i ricercatori hanno creato la prima mappa completa ed integrata del contenuto genetico, epigenetico e immunitario dei tumori al cervello nei pazienti con NF1.
Quali sono i limiti attuali dell’immunoterapia?
Una delle conseguenze più importanti scaturite da questo studio è stata la scoperta che circa il 50% dei gliomi a crescita più lenta, in pazienti NF1, contenevano un numero molto alto di linfociti T, cellule in grado di riconoscere le cellule tumorali come estranee e distruggerle. Questi tumori, che abbiamo scoperto essere altamente immunocompetenti anche per la produzione di cosiddetti neoantigeni, sono ora potenzialmente candidati per il trattamento con immunoterapie che rendono più efficace la risposta dei linfociti T contro le cellule tumorali. Studi clinici sono ora in fase di programmazione per determinare il beneficio di queste terapie nei pazienti con queste caratteristiche tumorali. Il motivo per cui finora l’immunoterapia non ha funzionato per alcuni tipi di tumori è proprio il fatto che non si sono ancora comprese bene quali sono le caratteristiche individuali di ciascun tumore che favoriscono o limitano la risposta terapeutica all’immunoterapia. Questo studio individua proprio alcune di queste caratteristiche in quanto oggi viene postulato che i tumori cerebrali, con infiltrati di linfociti e neoantigeni, sono quelli che possono rispondere all’immunoterapia mentre quelli senza linfociti ma con una grande componente di cellule immunosuppressive, come i macrofagi, è altamente improbabile che possano rispondere efficacemente all’immunoterapia.
Qual è il ruolo che i Big Data andranno a ricoprire nella cura dei tumori al cervello?
I Big Data stanno già avendo e avranno sempre di più un impatto enorme per le diagnosi accurate e la cura personalizzata di tutti i tumori “difficili”, incluso il tumore al cervello. Per questi tumori l’ unica strada è quella di terapie altamente personalizzate che possono scaturire solo dall’analisi approfondita di tutte le caratteristiche genetiche e molecolari dei tumori. Questo può essere fatto solo attraverso la generazione e l’analisi di una quantità enorme di dati da ogni paziente che devono essere poi analizzati attraverso le tecnologie più avanzate di tipo matematico e computazionale. Per fare tutto questo è necessario lo studio molto approfondito di ogni singolo tumore con la generazione di grandi quantità di Big Data che devono essere poi analizzati a fondo con le tecnologie computazionali e matematiche più innovative da ogni paziente, proprio come abbiamo fatto noi in quest’ultimo studio (ogni paziente e ogni tumore sono un progetto). Inoltre, se si vuole pensare a somministrare terapie veramente accurate ai pazienti è necessario avere modelli cellulari del tumore di ogni paziente (“avatar tumorali”) su cui effettuare screening farmacologici personalizzati. Tutto questo richiede la creazione di rapporti di forza con le compagnie farmaceutiche che devono fornire farmaci per screening e clinical trial. Per fare tutto questo, è necessario avere grandi istituti di ricerca traslazionale del cancro con numerosi e integrate competenze di scienziati e medici (critical mass) che siano esperti di altissimo valore della ricerca biologica, computazionale, farmaceutica e clinica. Purtroppo queste strutture al momento in Italia non ci sono.
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