Tumore: un test per il riconoscimento precoce

sangueUn nuovo test va ad indagare la presenza di specifici anticorpi, gli autoanticorpi, che potrebbero fornire importanti informazioni sullo sviluppo del tumore. Queste immunoglobuline hanno buone possibilità di essere efficaci biomarcatori per il riconoscimento precoce dei tumori.

Il nuovo sistema di screening, sviluppato in Danimarca dai ricercatori dell’Università di Copenhagen in collaborazione con i colleghi della University of Nebraska, potrebbe rivelarsi uno strumento più specifico per individuare la presenza di un tumore già nei suoi primi stadi di sviluppo. Questo test, infatti, va ad indagare e misurare i livelli plasmatici di specifiche immunoglobuline – gli autoanticorpi – appartenenti alle difese immunitarie dell’individuo colpito da tumore.

Gli autoanticorpi sono immunoglobuline che attaccano i tessuti stessi del corpo interpretando il self come “estraneo”.

Normalmente il sistema immunitario risponde alla presenza di antigeni come batteri o virus, ma in alcuni casi, come nelle malattie autoimmuni, si verifica un attacco ai tessuti del proprio corpo con la liberazione di autoanticorpi.
Durante lo sviluppo neoplastico gli autoanticorpi attaccano specifici antigeni tumorali presenti sulla membrana cellulare delle cellule malate.

Il team di ricercatori ha scoperto che, in un limitato numero di campioni di sangue, il nuovo test di screening ha la capacità di identificare autoanticorpi associati al tumore nei pazienti a cui era stata recentemente formulata la diagnosi, mentre gli individui sani sottoposti alle medesime analisi non mostravano la presenza di tali immunoglobuline nel sangue.

Lo studio ha coinvolto tre gruppi di 20 pazienti affetti rispettivamente da tumore alla prostata, tumore al seno, tumore alle ovaie.
I campioni di sangue ottenuti dai soggetti sono stati analizzati attraverso microarray ed è stata usata una soluzione contenente una sostanza fluorescente con lo scopo di rendere facilmente riconoscibili gli autoanticorpi presenti.
Le analisi hanno rivelato la presenza di autoanticorpi dal 20 al 30% dei pazienti malati di cancro, mentre tali immunoglobuline non c’erano nei campioni di controllo degli individui sani.

I risultati della ricerca sono stati pubblicati sulla rivista Cancer Research.

Allo stato attuale sono già disponibili test per lo screening di alcuni tipi di tumore da eseguire su campioni di sangue. Queste analisi individuano la presenza di elevate concentrazioni di specifici marcatori tumorali quali sostanze associate al tumore e capaci di circolare nel sangue. Si tratta ad esempio dell’antigene prostatico specifico (PSA) per il tumore della prostata o l’antigene 125 per il tumore alle ovaie. Comunque questi antigeni possono essere sintetizzati anche da cellule sane e sono stati individuati nel corso di altre patologie, pertanto i test per questi marcatori possono dare risultati fuorvianti.

E’ quindi necessario trovare altri marcatori tumorali con lo scopo di migliorare la capacità diagnostica dei test.

“Molti antigeni tumorali sono difficili da individuare nei primi stadi di sviluppo della malattia quando il numero di cellule è ancora basso. Gli antigeni sintetizzati dalle cellule tumorali vengono rilasciati nel circolo sanguigno e in parte sono assorbite a livello epatico, ma se il tumore si trova in uno stadio iniziale di sviluppo la produzione di queste sostanze proteiche sarà scarsa e verrà completamente metabolizzata dal fegato.
E’ questo il motivo che ci ha spinto verso lo studio della risposta immunitaria poiché essa agisce come una sorta di specchio immunologico di ciò che accade nel tumore” spiega Hans Wandall professore associato di medicina cellulare e molecolare presso l’Università di Copenhagen in Danimarca.

Il sistema immunitario riconosce e va alla ricerca degli antigeni tumorali e li attacca con autoanticorpi che si legano a questi antigeni prima che raggiungano il fegato.

Le immunoglobuline presentano alcuni vantaggi che le rendono più facilmente rintracciabili rispetto agli antigeni tumorali, infatti, queste particelle immunitarie rimangono per più tempo nel circolo sanguigno e sono in numero più elevato in confronto agli antigeni tumorali.

Il test messo a punto da Wandall e colleghi per identificare gli autoanticorpi si rivolge ad una specifica classe di antigeni tumorali: le mucine.

Le mucine sono glicoproteine ad elevato peso molecolare, presentano legami O-glicosidici e sono dotate di elevata densità e viscosità. Hanno uno scheletro proteico – apomucina – a cui sono legate molte catene oligosaccaridiche.
Le mucine rivestono gli epiteli ed hanno il compito di formare il muco che protegge le cellule dai microrganismi, dalle sostanze tossiche e dagli agenti fisici. Oltre alla funzione protettiva, svolgono un ruolo importante nei meccanismi di crescita neoplastica, facilitando l’invasività e la metastatizzazione del tumore.
Nelle neoplasie si verifica un ampio contatto delle cellule tumorali con i vasi neoformati, questo determina una elevata secrezione di mucine direttamente nel circolo sanguigno con il conseguente aumento dei livelli circolanti di questi marcatori in numerosi tipi di tumore.

Negli ultimi anni i ricercatori hanno approfondito gli studi sulle mucine come possibili marcatori tumorali però, proprio come altri markers, le mucine sono state identificate anche in pazienti non affetti da cancro.

Per indurre una specifica risposta anticorpale nei confronti del tumore, i ricercatori hanno modificato l’antigene per le mucine.

Partendo dal fatto che alcune proteine sintetizzate dalle cellule tumorali presentano forme aberranti e sono pertanto buoni bersagli per gli autoanticorpi e che la mucina extracellulare MUC1 risulta sovraespressa e glicosilata in modo anomalo in numerose neoplasie, i ricercatori hanno ipotizzato che gli autoanticorpi specifici per la forma aberrante di questa mucina potrebbero rivelarsi un valido marcatore diagnostico per il tumore.

Normalmente il plasmalemma delle cellule sane è coperto di proteine legate a lunghe catene di zuccheri, mentre nelle cellule tumorali queste catene – i glicani – risultano più corte.
Questa caratteristica è presente solo nelle cellule tumorali.

Gli scienziati hanno usato un microarray sviluppato appositamente per il riconoscimento degli anticorpi IgG degli epitopi degli O-glicopeptidi aberranti così hanno potuto identificare gli autoanticorpi IgG associati allo sviluppo tumorale nel siero di pazienti affetti da tumore alla prostata, al seno o alle ovaie in rapporto a differenti epitopi di O-glicopeptidi derivati da MUC1.

Allo stato attuale gli autoanticorpi rappresentano un biomarcatore aspecifico per il riconoscimento dei tumori nei primi stadi di sviluppo.

Nel prossimo futuro i ricercatori mirano ad aumentare la specificità del test unendo le corte catene di glicani, tipiche nelle neopalasie, a proteine associate allo sviluppo tumorale.

Il professor Wandall auspica che in futuro basterà un semplice esame del sangue eseguibile in un qualunque centro di analisi per individuare la presenza di autoanticorpi “campanello d’allarme” per il possibile sviluppo di un tumore.

Il nuovo test potrà rappresentare un comune strumento di screening per migliorare la diagnosi precoce dei tumori.

Lo studio è ancora in fase preliminare e richiederà sicuramente ulteriori indagini ed un ampliamento del campione sottoposto ad analisi.
Servirà ancora molto lavoro per mettere a punto uno strumento diagnostico capace di individuare diversi tipi di tumore e distinguere ad esempio quelli benigni da quelli maligni, inoltre il test dovrà risultare facilmente eseguibile e riproducibile nei diversi laboratori di analisi.

Il lavoro di ricerca del team guidato dal professor Wandall non è certo l’unico ad occuparsi della messa a punto di nuovi test per il riconoscimento precoce dello sviluppo tumorale, anche altri gruppi di ricerca stanno sviluppando strumenti diagnostici basati sull’uso di glicani, come il team guidato da Suzanne Miyamoto professoressa di ematologia e oncologia presso il Cancer Center della University of California, Davis.