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Matrix glycans as multifunctional pathogenesis factors and therapeutic targets in cancer

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Comprendere il ruolo dei proteoglicani nella progressione del cancro

Ottenendo una migliore comprensione del modo in cui i proteoglicani causano il peggioramento di un tumore, il progetto finanziato dall’UE GLYCANC punta ad aiutare a sviluppare nuovi farmaci per trattare il cancro, incluso quello al seno.

Salute

Con il cancro che è la principale causa di morte, la cura di questa malattia rimane una priorità. Tuttavia, a causa dei complessi meccanismi della malattia, trovare una cura è molto difficile. Questo è in gran parte il risultato dell’esistenza di così tanti tipi diversi di cancro e dei molti fattori differenti che influenzano la malattia. Uno di questi fattori sono le glicoproteine, o proteine che contengono un tipo speciale di zucchero. La comunità medica è da molto tempo a conoscenza del fatto che una particolare classe di glicoproteine svolge un ruolo importante nel causare un peggioramento del cancro. Ma a causa del fatto che l’analisi di queste molecole, chiamate proteoglicani (PG), è tecnicamente difficile, esse sono state generalmente trascurate dalla comunità scientifica. Grazie in parte al progetto GLYCANC (Matrix glycans as multifunctional pathogenesis factors and therapeutic targets in cancer), finanziato dall’UE, l’analisi dei PG, e del loro ruolo nella progressione del cancro, è ora diventata più semplice. «Riunendo esperti europei, coreani e sudamericani nel campo della glicoscienza, intendevamo comprendere meglio come lavorano questi zuccheri», dice il dott. Martin Götte, coordinatore del progetto GLYCANC e professore di Biochimica medica all’Università di Münster. «L’obiettivo finale era quello di applicare poi queste conoscenze per lo sviluppo di nuovi farmaci per il trattamento dei carcinomi», aggiunge il dott. Götte.

Nuovi strumenti potenti

Per sviluppare nuovi metodi analitici, i ricercatori del progetto hanno adoperato due tecnologie biofisiche: la spettroscopia RAMAN e l’analisi FTIR. La prima è usata per determinare le modalità vibrazionali delle molecole, mentre la seconda è utilizzata per identificare materiali organici, polimerici e, in alcuni casi, inorganici. Dal momento che prima queste tecnologie non sono mai state molto utilizzate nell’analisi degli zuccheri, i ricercatori hanno dovuto innanzitutto sviluppare nuovi protocolli per la loro applicazione. «I nostri metodi distinguono con successo il tessuto normale da quello tumorale, con un’elevata riproducibilità basata sulle differenze nelle strutture degli zuccheri», spiega il dott. Götte. «Possedere questa capacità rappresenta uno strumento nuovo e potente per i medici da usare quando formulano la diagnosi ai pazienti». Uno di questi metodi prevedeva l’uso di una tecnica nota come microscopia a forza atomica. Usata per rilevare strutture cellulari tumorali che sono un milione di volte più piccole di un millimetro, ricercatori provenienti da mondo industriale e accademico hanno collaborato per adattare la tecnica in modo che potesse distinguere le cellule tumorali aggressive da quelle meno aggressive. Il team ha inoltre dimostrato che, siccome i piccoli acidi nucleici noti come microRNA sono regolati dagli ormoni, essi determinano il numero di PG prodotti e portano i PG nelle cellule tumorali a sviluppare una struttura differente rispetto a quelle che si trovano nelle cellule sane. «Questo significa che le cellule tumorali diventano meno aggressive quando vengono trattate con farmaci basati su microRNA», afferma il dott. Götte. «Il fatto di sapere questo ci ha permesso di dimostrare il suo impatto sulle cosiddette cellule staminali tumorali, un tipo di cellula particolarmente resistente alla chemioterapia e alla radioterapia, che potrebbe rappresentare un promettente approccio terapeutico».

Raggiunti tutti gli obiettivi

Secondo il dott. Götte, il progetto GLYCANC ha raggiunto con successo tutti i suoi obiettivi scientifici: «A livello scientifico, lo sviluppo di nuovi strumenti di analisi spettroscopici, la scoperta di un asse regolatore di recettori estrogeni-microRNA e PG, il chiarimento del ruolo dei PG nelle cellule staminali tumorali e i meccanismi della resistenza alla terapia nel cancro sono tutti risultati di cui siamo particolarmente orgogliosi». Anche se è adesso ufficialmente concluso, le tecniche sviluppate durante il progetto sono già utilizzate nella pratica. Inoltre, alcuni membri del team di GLYCANC hanno fatto domanda per finanziamenti comuni a livello di UE e a livello internazionale, per garantire la sostenibilità del progetto. Questa ricerca è stata intrapresa con il supporto del programma Marie Skłodowska-Curie.

Parole chiave

GLYCANC, proteoglicani, cancro, glicoproteine, spettroscopia RAMAN, analisi FTIR, microscopia a forza atomica, microRNA

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