Si tratta di due molecole in grado di interferire con i processi di replicazione e trascrizione del genoma, fino ad arrivare alla rottura del DNA, portando la cellula ad attivare la risposta immunitaria.
Un gruppo di studiosi dell’Università di Bologna ha individuato e descritto il meccanismo con cui alcuni composti chimici sono in grado di stimolare l’azione del sistema immunitario contro le cellule tumorali, in modo tale che le difese innate dell’organismo si attivino per combattere la malattia.
I risultati dello studio – pubblicati sulla rivista Nucleic Acid Research – aprono la strada allo sviluppo di molecole da utilizzare come “potenziatori” del sistema immunitario, con l’obiettivo di mettere a punto nuove immunoterapie antitumorali.
I composti individuati dagli studiosi sono di due tipi – il pyridostatin (PDS) e il phen-DC3 – e sono in grado di legarsi con i G-quadruplex (G4). Questi ultimi sono strutture non canoniche del DNA dalla forma a quadrupla elica, che nascono in presenza di sequenze ricche di guanina, una delle quattro basi azotate che compongono il DNA.
“I G4 svolgono ruoli fondamentali per i processi biologici delle cellule. Per questo possono anche essere utilizzati quali bersagli di terapie farmacologiche, con l’obiettivo di interferire con i meccanismi di replicazione e trascrizione del genoma. Provocando per esempio la rottura del DNA, si può creare un’instabilità genomica tale da risvegliare i meccanismi di difesa dell’organismo”, spiega Marco Russo, ricercatore al Dipartimento di Farmacia e Biotecnologie, tra gli autori dell’articolo.
Gli studiosi hanno mostrato che quando i due composti individuati entrano in contatto con una cellula tumorale, il suo genoma subisce un danno tale da provocare la fuoriuscita del DNA dal nucleo cellulare (dove è normalmente custodito) creando piccoli corpuscoli (noti come “micronuclei”) all’interno del citoplasma. La cellula interpreta questa insolita presenza di DNA al di fuori dal nucleo come il segnale di un attacco da parte di un patogeno esterno e quindi, per difendersi, attiva la risposta immunitaria.
“In seguito al danno provocato al DNA dalle molecole che abbiamo individuato, le cellule tumorali attivano una particolare via di segnalazione – nota come pathway di cGAS-STING – che normalmente è la prima barriera difensiva per contrastare l’infezione di virus e batteri”, dice ancora Russo. “La sua attivazione nelle cellule tumorali diventa però un campanello d’allarme anche per le cellule del sistema immunitario che iniziano quindi ad attaccare l’area in cui si è sviluppato il tumore”.
I composti individuati dagli studiosi potrebbero quindi rivelarsi preziosi strumenti per nuove soluzioni antitumorali basate sull’immunoterapia: una delle più innovative e promettenti novità nella lotta contro i tumori. Ulteriori studi di base e preclinici saranno tuttavia necessari prima di poter valutare la sicurezza e l’efficacia di tali composti in sperimentazioni cliniche nei pazienti.
I risultati dello studio sono stati pubblicati sulla rivista Nucleic Acid Research con il titolo “G-quadruplex binders as cytostatic modulators of innate immune genes in cancer cells”. Sostenuto da Fondazione AIRC per la ricerca sul cancro, lo studio è stato realizzato da un gruppo di ricerca del Dipartimento di Farmacia e Biotecnologie dell’Università di Bologna guidato da Giovanni Capranico, che comprende Giulia Miglietta, Marco Russo e Renée Concetta Duardo.
Data di pubblicazione: 31 agosto 2021