Scienza & Salute

In questa categoria sono raccolti gli articoli di riguardanti la ricerca in campo medico nella lotta alle malattie.

Vaccino anticancro, approccio universale.

 

immunoterapiaDa qualche anno la lotta ai tumori ha visto crescere l'interesse verso la formulazione di vaccini per contrastare lo sviluppo dei tumori e consentire al sistema immunitario di riconoscere ed attaccare le cellule cancerose. Finora sono stati sperimentati vaccini specifici contro particolari espressioni di tumore in quanto le piccole e continue mutazioni, le variazioni che ogni individuo esprime nella genesi della forma tumorale hanno reso necessario lo sviluppo (sperimentale) di vaccini ad hoc. La caccia agli antigeni (proteine specifiche) sulla superficie delle cellule tumorali, spesso mascherate e leggermente modificate, ha fatto sviluppare vaccini "personalizzati". Una ricerca pubblicata sulla famosa rivista Nature ha aperto la strada ad un nuovo approccio. Il vaccino studiato ha come obiettivo le proteine MICA e MICB espresse da molti tipi di cancri umani come risultato del danneggiamento del DNA.

Questo vaccino induce una risposta coordinata da parte dei linfociti T e NK (Natural Killer) inibendo il mascheramento delle proteine MICA/B tramite scissione proteolitica.  Interessante il fatto che questo vaccino abilita il sistema immunitario a contrastare la crescita delle metastasi dopo l'asportazione della massa primaria.

 Abstract dell'articolo.

Most cancer vaccines target peptide antigens, necessitating personalization owing to the vast inter-individual diversity in major histocompatibility complex (MHC) molecules that present peptides to T cells. Furthermore, tumours frequently escape T cell-mediated immunity through mechanisms that interfere with peptide presentation1. Here we report a cancer vaccine that induces a coordinated attack by diverse T cell and natural killer (NK) cell populations. The vaccine targets the MICA and MICB (MICA/B) stress proteins expressed by many human cancers as a result of DNA damage2. MICA/B serve as ligands for the activating NKG2D receptor on T cells and NK cells, but tumours evade immune recognition by proteolytic MICA/B cleavage3,4. Vaccine-induced antibodies increase the density of MICA/B proteins on the surface of tumour cells by inhibiting proteolytic shedding, enhance presentation of tumour antigens by dendritic cells to T cells and augment the cytotoxic function of NK cells. Notably, this vaccine maintains efficacy against MHC class I-deficient tumours resistant to cytotoxic T cells through the coordinated action of NK cells and CD4+ T cells. The vaccine is also efficacious in a clinically important setting: immunization following surgical removal of primary, highly metastatic tumours inhibits the later outgrowth of metastases. This vaccine design enables protective immunity even against tumours with common escape mutations.

Cancer immunotherapy         Targeted Therapies

Eliminare il batterio Helicobacter riduce del 50 percento il rischio di tumore allo stomaco

Come riportato nella pagina dedicata all'interno del sito https://www.epicentro.iss.it/helicobacter-pylori/ dell'Istituto Superiore di Sanità (Istituto della Repubblica Italiana): 

Helicobacter pylori è un batterio spiraliforme che può colonizzare la mucosa gastrica, il rivestimento dello stomaco umano. L’infezione è spesso asintomatica, ma talvolta può provocare gastrite e ulcere a livello dello stomaco o del duodeno, il primo tratto dell’intestino. L’ulcera è un’irritazione o un vero e proprio foro che si forma nella mucosa, che produce un dolore intenso, soprattutto a stomaco vuoto. 

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Nella breve storia riportata nella pagina predetta sulla scoperta del suo ruolo circa l'insorgenza di ulcera gastroduodenale, l'Helilcobacter è descritto come la causa principale di ulcera, al contrario di quanto si riteneva fino agli anni 80 (si riteneva che lo stress e l'alimentazione con cibi acidi o piccanti fosse la causa della ulcera).

Adesso, una ricerca condotta da scienziati sudcoreani ha scoperto che su un totale di 1676 pazienti partecipanti suddivisi in due gruppi (832 trattati con terapia specifica, 844 con placebo) durante il periodo di osservazione di 9.2 anni, nel gruppo trattato con terapia n.10 persone hanno sviluppato il cancro gastrico (pari a 1,2%) mentre nel gruppo trattato con placebo (nessun farmaco in pratica),  23 persone hanno sviluppato il cancro gastrico (pari a 2,7%). Fra i 10 partecipanti del gruppo trattato con terapia specifica, 5 avevano una infezione persistente di Helicobacter Pylori (cioè il 50% di chi si è ammalato).

[...]

Conclusioni: Fra le persone infette da Helicobacter Pylori che hanno una storia familiare di cancro allo stomaco fra i parenti di primo grado, il trattamento di eradicazione del batterio dimezza il rischio di sviluppare un cancro allo stomaco. 
Qui di seguito il link all'articolo relativo allo studio pubblicato sul New England Journal of Medicine https://www.nejm.org/doi/full/10.1056/NEJMoa1909666?query=featured_home

 

Lotta ai tumori: particelle nucleari come proiettili per colpire le masse tumorali

La lotta ai tumori è uno dei temi che più impegnano la ricerca medica, farmacologica e tecnico-scientifica. L'approccio alla lotta ai tumori si divide su diversi fronti, a volte complementari, per poter sconfiggere questo terribile mostro multiforme che miete tante vittime, troppe vittime ogni anno. Dalla chemioterapia alla immunoterapia, dal famoso ago che scioglie i tumori ai cannoni con fasci nucleari. Il Centro Nazionale di Adroterapia Oncologica di Pavia (CNAO Fondazione) è uno dei 5 centri al Mondo ad ospitare l'attrezzatura tecnologica per il bombardamento delle masse tumorali con fasci di protoni e di ioni carbonio. 

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Il Centro Nazionale di Adroterapia Oncologica è l'unico centro in Italia che combatte i tumori più difficili mediante l’impiego di protoni e di ioni carbonio. In tutto il mondo le strutture che erogano l'Adroterapia con protoni e ioni carbonio sono solo 5. Una, CNAO, si trova a Pavia.

CNAO è anche un Centro di Ricerca e Sviluppo le cui attività spaziano dalla ricerca clinica alla ricerca radiobiologica, a quella traslazionale con l’obiettivo di fornire un continuo miglioramento nella capacità di cura.

https://www.repubblica.it/dossier-native/tecnologia/social-innovation/2020/01/20/news/lotta_ai_tumori_italia_in_pole_position_per_la_terapia_con_fascio_di_protoni-246230440/

Astronomia e lotta ai tumori: ricadute positive della ricerca pura

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La ricerca pura in ambiti come la matematica, fisica, l'astronomia, i viaggi spaziali e tutte quelle scienze che sembrano non avere nessun riscontro pratico, spesso conducono alla creazione di procedure e strumenti utili alla vita quotidiana e soprattutto in ambito medico scientifico. Una di queste ricadute positive della ricerca pura è l'analisi delle immagini diagnostiche relative al cancro alla pelle ed al seno con tecniche usate in astronomia. Infatti, per poter capire come sono composte le stelle, le nubi di gas spaziale, le galassie, si analizzano gli spettri di assorbimento delle radiazioni luminose che attraversando nubi di gas frapposti fra la sorgenti e l'osservatore, subiscono delle variazioni che indicano la natura del materiale attraversato.

 

Adesso, un gruppo di ricercatori sta cercando di applicare questa tecnica di analisi spettroscopica alle immagini diagnostiche del tumore al seno. Infatti, in caso di presenza di cellule tumorali di cancro al seno si formano dei depositi di calcio che alterano le lunghezze d'onda della radiazione che li attraversa. La scoperta è stata fatta dal team di ricercatori in astronomia dell'Università di Exeter e presentata durante il convegno della National Astronomy Meeting (NAM 2019) presso l'Università di Lancaster. Anche se vi è una enorme differenza di scala fra lo spazio ed il corpo umano, la stessa tecnica di analisi delle immagini e, quindi, lo stesso codice informatico, può essere usata per evidenziare la presenza di depositi di calcio all'interno del seno o sulla pelle. Inoltre, la sperimentazione che si sta avviando testerà farmaci attivati dalla luce (fototerapia) e dal calore (termoterapia). Per la ricerca ci si avvarrà di un laboratorio virtuale in cui saranno effettuate delle simulazioni di irraggiamento, assorbimento e consequenziali reazioni delle cellule (virtuali!) cancerose. 

 

Nuovi antibiotici contro le infezioni antibiotico-resistenti

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Ricercatori francesi della INSERM (Institut national de la santé et de la recherche médicale ) in collaborazione con altri istituti di ricerca, hanno pubblicato sulla prestigiosa rivista PLOS Biology i risultati di una ricerca su un nuovo sistema di lotta alle infezioni batteriche che si sono mostrate terribilmente resistenti agli antibiotici tradizionali. Ricordiamo, infatti, che l'uso e l'abuso degli antibiotici ha provocato lo sviluppo di ceppi batterici che resistono alle molecole degli antibiotici che inizialmente erano letali per i batteri stessi.

I batteri, organismi unicellulari che si moltiplicano rapidamente, modificano naturalmente il proprio codice genetico (mutazioni casuali) differenziandosi. Laddove una o più mutazioni trasmesse alle generazioni di batteri sviluppi una resistenza ad una molecola di antibiotico, quest'antibiotico diventerà inefficace e per sconfiggere una infezione provocata da questi batteri si dovrà ricorrere ad altri antibiotici (sempre che esistano e siano facilmente individuabili e reperibili). Lo studio pubblicato adesso è iniziato nel 2011 in seguito alla scoperta ...

Abstract dell'articolo (tradotto automaticamente). 
Gli antibiotici sono una meraviglia medica, ma una crescente frequenza di resistenza tra la maggior parte dei patogeni umani li sta rendendo inefficaci. Se questa tendenza continua, le conseguenze per la salute pubblica e per la comunità generale potrebbero essere catastrofiche. L'attuale pipeline clinica, tuttavia, è molto limitata ed è dominata da derivati ​​di classi consolidate, i composti "me too". Qui, abbiamo sfruttato la nostra recente identificazione di una tossina batterica per trasformarla in antibiotici attivi su batteri patogeni gram-positivi e negativi multiresistenti (MDR). Abbiamo generato una nuova famiglia di peptidomimetici, eptapseudopeptidi ciclici, ispirati a un peptide batterico naturale. Dei 4 peptidi studiati, 2 sono efficaci contro lo Staphylococcus aureus resistente alla meticillina (MRSA) nei modelli murini di sepsi lievi e severi senza esposizione a tossicità su eritrociti umani e cellule renali, embrioni di zebra e topi. Questi nuovi composti sono sicuri alle loro dosi attive e superiori, senza nefrotossicità. Efficacia è stata anche dimostrata contro Pseudomonas aeruginosa e MRSA in un modello di infezione della pelle del topo.

È importante sottolineare che questi composti non hanno causato resistenza dopo passaggi seriali per 2 settimane e 4 o 6 giorni di esposizione nei topi. L'attività di eptapseudopeptidi è stata spiegata dalla capacità di aminoacidi innaturali di rafforzare l'associazione dinamica con i doppi strati batterici lipidici e di indurre la permeabilità della membrana, portando alla morte batterica. Sulla base della determinazione della struttura, abbiamo dimostrato che i domini cationici circondati da un nucleo idrofobico esteso potrebbero migliorare l'attività battericida. Poiché 2 analoghi peptidici, Pep 16 e Pep19, sono efficaci contro MRSA e P. aeruginosa in modelli di sepsi grave e infezione della pelle, rispettivamente, riteniamo che questi peptidomimetici siano promettenti candidati per lo sviluppo di farmaci. Abbiamo identificato potenziali agenti terapeutici in grado di fornire trattamenti alternativi contro la resistenza antimicrobica. Poiché i composti sono potenziali potenziali per lo sviluppo terapeutico, il passo successivo è iniziare gli studi clinici di fase I.

Sclerosi, Genoma e geni.

 

 

A new approach for rare variation collapsing on functional protein domains implicates specific genic regions in ALS.

https://www.nygenome.org/authorbio/hemali-phatnani/

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/30940688

Gelfman S1, Dugger SA2, Araujo Martins Moreno C2, Ren Z2, Wolock CJ2, Shneider N2, Phatnani H3, Cirulli ET4, Lasseigne BN5, Harris T6, Maniatis T2, Rouleau G7, Brown RH8, Gitler AD9, Myers RM5, Petrovski S10, Allen A11, Goldstein DB2, Harms MB2.

Large-scale sequencing efforts in amyotrophic lateral sclerosis (ALS) have implicated novel genes using gene-based collapsing methods. However, pathogenic mutations may be concentrated in specific genic regions. To address this, we developed two collapsing strategies, one focuses rare variation collapsing on homology-based protein domains as the unit for collapsing and another gene-level approach that, unlike standard methods, leverages existing evidence of purifying selection against missense variation on said domains. The application of these two collapsing methods to 3,093 ALS cases and 8,186 controls of European ancestry, and also 3,239 cases and 11,808 controls of diversified populations, pinpoints risk regions of ALS genes including SOD1NEK1TARDBP, and FUS While not clearly implicating novel ALS genes, the new analyses not only pinpoint risk regions in known genes but also highlight candidate genes as well.