Harvard Medical School: Combattere il cancro con il wasabi

Harvard Medical School: Combattere il cancro con il wasabi

2018-07-03T19:07:56+00:00 18 giugno 2018|

Il wasabi è una salsa tipica giapponese molto piccante nota anche come “namida”, lacrima, perché se assunta in grandi quantità causa una sensazione di induzione lacrimale. Quando si è esposti a sostanze chimiche potenzialmente dannose il sistema nervoso riceve dei forti avvertimenti innescati dalla TRPA1, una proteina del canale del calcio, detta appunto “recettore del wasabi”.

Studi recenti hanno dimostrato come questo canale viene cooptato da alcune forme di cancro per sopravvivere allo stress ossidativo. Trovata principalmente nei neuroni sensoriali, la TRPA1 è un sensore per sostanze irritanti ambientali ampiamente studiato per il ruolo che riveste nel rilevare sensazioni come dolore e freddo, o condizioni di infiammazione delle vie aeree come l’asma. Alcuni tumori esprimono livelli insolitamente elevati di TRPA1, in particolare i tumori al polmone e al seno, ma il motivo ancora non è chiaro.

Un recente studio pubblicato su Cancer Cell mostra una scoperta, piuttosto inaspettata, fatta da alcuni ricercatori della Harvard Medical School: le cellule tumorali usano la TRPA1 come unico meccanismo di difesa contro le specie reattive dell’ossigeno (ROS), sottoprodotti tossici del metabolismo cellulare. Secondo l’autrice principale dello studio, Joan Brugge, prof.ssa del Louise Foote Pfeiffer di Cell Biology presso HMS e co-direttore dell’Harvard Ludwig Cancer Center, le cellule tumorali cooptano il canale della proteina neurale per proteggersi dallo stress ossidativo.

Le analisi eseguite dal team di ricercatori hanno rivelato che la TRPA1 consente alle cellule cancerose di tollerare ROS elevati inibendo l’autodistruzione programmata. Inoltre, l’espressione della TRPA1 è regolata da un percorso cellulare che produce anche composti antiossidanti che neutralizzano i ROS. Secondo gli autori, però, gli antiossidanti e la TRPA1 sembrano completarsi a vicenda per aumentare la sopravvivenza del tumore. Nobuaki Takahashi, istruttore HMS in biologia cellulare, sostiene che inibire l’attività della TRPA1 blocca il dolore, da ciò deriva la sua potenziale utilità clinica per il trattamento del cancro. In alcuni esperimenti sui topi si è visto ad esempio che bloccando l’attività di TRPA1 la crescita del tumore si arresta e le cellule diventano più vulnerabili alla chemioterapia. I farmaci contenenti la TRPA1 sono ancora in fase di sviluppo, ma i risultati suggeriscono che questa proteina potrebbe essere utile nelle nuove terapie contro il cancro.

PREVENIRE I DANNI PROVOCATI DAL ROS

Ogni cellula del nostro corpo utilizza l’ossigeno per alimentare i processi metabolici necessari alla vita e, allo stesso tempo, il metabolismo genera il ROS, sostanze chimiche a base di ossigeno altamente reattive e potenzialmente dannose per le strutture cellulari. Il ROS deve essere gestito con cura per prevenire un danno cellulare o la morte. Questo è particolarmente importante per le cellule tumorali che tendono a accumulare grandi quantità di ROS mentre si moltiplicano e metastatizzano senza controllo.

Lo studio di Nobuaki Takahashi e colleghi ha dimostrato che il ROS può attivare la TRPA1 nei neuroni. Per indagare sulla loro possibile connessione con il cancro, i ricercatori hanno sviluppato in laboratorio cellule umane di cancro al seno e al polmone trasformandole in sferoidi 3-D che imitano la struttura naturale di un tumore. Ciò ha rilevato che i livelli di ROS erano sostanzialmente più alti all’interno degli sferoidi rispetto alla superficie, ma questa disparità ha avuto scarso effetto sulla sopravvivenza cellulare. Successivamente la TRPA1 è stata bloccata e le cellule tumorali all’interno degli sferoidi hanno iniziato a morire per essere poi ripulite in pochi giorni.

CHE RUOLO HANNO GLI ANTIOSSIDANTI?

Le analisi fatte dal team hanno rivelato che un afflusso di ioni di calcio attraverso la TRPA1 innesca una cascata di segnali cellulari che sopprimono la morte cellulare programmata. Inoltre, l’espressione della TRPA1 è indotta dal NRF2, un fattore di trascrizione che controlla la produzione di antiossidanti. Quando esposti a livelli elevati di ROS, le cellule tumorali sembrano affidarsi al

NRF2 per attivare la produzione di antiossidanti e per prevenire la morte cellulare programmata attraverso la TRPA1. Secondo Takahashi, autore principale dello studio, il programma cellulare che aumenta la produzione di antiossidanti attiva contemporaneamente questo meccanismo di difesa unico TRPA1-dipendente, che consente alle cellule tumorali di tollerare livelli aumentati di ROS. Questi due percorsi molto diversi lavorano insieme per aiutare i tumori a sopravvivere e adattarsi allo stress ossidativo.

Nei topi su cui sono stati trapiantati tumori al seno, i ricercatori hanno dimostrato che il blocco della TRPA1 con i farmaci ne ha rallentato la crescita. L’inibizione di TRPA1 ha aumentato la sensibilità delle cellule tumorali agli agenti chemioterapici che uccidono i tumori incoraggiando la morte cellulare programmata. Quando vengono somministrati insieme, i bloccanti della TRPA1 e la chemioterapia, il tumore si riduce significativamente.

A causa del suo ruolo centrale nella sensazione di dolore e asma, numerosi sforzi di ricerca e studi clinici sono in corso per sviluppare piccole molecole che possono inibire in modo sicuro ed efficace l’attività della TRPA1. Dai risultati ottenuti ricercatori sostengono come la TRPA1 sia un obiettivo allettante per le terapie contro il cancro. “Nel cancro ai polmoni, per esempio, la radiazione è una terapia primaria importante che uccide le cellule tumorali allagandole con ROS”, afferma la dott.ssa Brugge. “Ma le cellule tumorali che esprimono TRPA1 potrebbero essere in grado di tollerare meglio la radioterapia.” E aggiunge: “l’inibizione dell’attività della TRPA1 e la riduzione di questa capacità tampone potrebbero rendere i tumori TRPA1-positivi più vulnerabili alle radiazioni”. Uno scenario che potrebbe essere possibile per il primo utilizzo, se venissero effettivamente sviluppati buoni inibitori TRPA1.

Inoltre, la difesa dallo stress ossidativo è importante per la progressione del cancro. Una precedente ricerca del laboratorio di Brugge è stata tra le prime a dimostrare che gli antiossidanti aiutano le cellule tumorali a sopravvivere in condizioni di ROS elevate, in particolare quando le cellule si allontanano dal sito originale del tumore, come nel caso delle metastasi. Osservazione dimostrata con successivi studi su modelli cellulari e animali. Negli esseri umani, invece, studi clinici effettuati su integratori alimentari antiossidanti non hanno trovato prove che questi siano benefici per il cancro, anzi in alcuni casi potrebbe peggiorare i risultati.

A conclusione, lo studio dimostra che i meccanismi utilizzati dalle cellule cancerose per difendersi dallo stress ossidativo potrebbero essere sfruttati per migliorare la sensibilità dei tumori alle terapie esistenti. L’attività della TRPA1 aiuta a bloccare il dolore e ciò dimostra la sua potenziale utilità clinica per il trattamento del cancro. Ma serviranno ulteriori ricerche per comprendere meglio gli effetti degli antiossidanti nella dieta dei pazienti oncologici, Intanto, il National Cancer Institute ne raccomanda un uso controllato.

Fonte: Harvard Medical School