Una piattaforma per il rilevamento di molteplici biomarcatori del cancro La progressione del cancro dipende da un grande gruppo di enzimi noti come proteasi. Scienziati europei hanno usato la tecnica innovativa della citometria di massa per studiare il contributo delle proteasi importanti dal punto di vista medico nella biologia dei tumori. Salute © PROVIST I livelli di enzimi proteolitici nei tumori solidi o in alcuni fluidi extracellulari sono spesso elevati e comprendono utili biomarcatori per cancro al seno, cancro colorettale e cancro pancreatico. Tuttavia, il loro ruolo preciso deve essere ancora determinato. Un metodo innovativo per studiare gli enzimi del cancro Per comprendere ulteriormente il coinvolgimento delle proteasi nella biologia dei tumori, gli scienziati del progetto PROVIST, finanziato dall’UE, hanno impiegato modelli murini del cancro di xenotrapianti derivati da pazienti e hanno poi utilizzato la nuova tecnica di analisi della citometria di massa per esaminare l’espressione di varie proteasi. Durante il progetto di ricerca, intrapreso con il supporto del programma Marie Curie, i ricercatori hanno sintetizzato delle sonde chimiche per il rilevamento selettivo di varie proteasi associate al cancro, come ad esempio caspasi, legumaina e catepsina B, L ed S. L’innovazione è rappresentata dal fatto che queste sonde sono state etichettate con isotopi stabili di metalli lantanoidi, rendendole adatta per la citometria di massa. La citometria di massa è una tecnologia innovativa che consente l’analisi simultanea di oltre 40 parametri in un campione. PROVIST ha sostituito gli anticorpi tradizionalmente impiegati per questo scopo con piccole sonde chimiche che rilevano solo la forma attiva delle proteasi. A tal fine, hanno usato la tecnologia combinatoria ibrida di collezione del substrato sviluppata nel laboratorio del prof. Drag all’Università di scienza e tecnologia di Breslavia, in Polonia. Vantaggi della piattaforma PROVIST Come spiega il ricercatore borsista dott. Marcin Poreba, «La nostra metodologia supera le attuali limitazioni associate all’analisi parallela di multiple proteasi che partecipano alla progressione del cancro». Ciò che più conta, le sonde generate da PROVIST hanno affrontato la specificità dell’accavallamento di substrati all’interno di caspasi e catepsine. Inoltre, usando per il rilevamento isotopi metallici con picchi unici nello spettro di massa al posto di fluorofori, l’approccio di PROVIST elimina il problema della sovrapposizione del segnale e consente il monitoraggio di più parametri cellulari in un saggio. Le sonde generate sono state valutate su enzimi ricombinanti e sistemi cellulari tumorali in vitro. In seguito, sono state applicate per studiare cellule tumorali ex vivo provenienti da modelli murini di xenotrapianti, che offrono un’eccellente opportunità di studiare la biologia del cancro umano. Inoltre, gli scienziati hanno sintetizzato e testato inibitori della caspasi nelle cellule tumorali, convalidando la citometria di massa quale tecnica idonea per il monitoraggio parallelo di multiple attività delle proteasi nei sistemi biologici. I loro piani futuri includono l’applicazione di questi esperimenti su campioni di sangue umano per esaminare il cross-talk proteolitico tra cancro e infiammazione. «Il nostro obiettivo a lungo termine è quello di creare una cassetta degli attrezzi composta da sonde chimiche in grado di rilevare il panorama enzimatico nel cancro», evidenzia il dott. Poreba. Questo aiuterà a determinare perché alcuni pazienti colpiti dal cancro non rispondono al trattamento anticancro, consentendo ai medici di personalizzare il trattamento conformemente alla patologia del paziente. Con il cancro che continua a essere una delle malattie più devastanti, causando milioni di morti ogni anno, la cassetta degli attrezzi di PROVIST contenente sonde selettive aiuterà gli studi per la lotta al cancro. Il dott. Poreba è sicuro che «la piattaforma PROVIST di chimica, citometria di massa e modelli del cancro può contribuire ad analizzare enzimi importanti dal punto di vista medico, con notevoli implicazioni sul piano sociale». L’implementazione di questa piattaforma porterà a una diagnosi più accurata per il paziente e anche alla scoperta di nuove terapie anticancro su misura e più personalizzate. Parole chiave PROVIST, cancro, proteasi, sonda chimica, citometria di massa, caspasi, catepsina, isotopo
