Combattere i tumori con la fisica

Questa è la strategia del gruppo di ricerca di Rakesh K. Jail, ingegnere di formazione, che da quarant’anni ha fatto l’obiettivo del suo lavoro la ricerca di metodi per migliorare l’efficacia delle terapie anticancro.

Come è fatto un tumore

I tumori non sono altro che cellule impazzite che cominciano a replicarsi senza controllo. All’interno di ogni cellula sono presenti specifici sistemi di proteine in grado di bloccare la replicazione della cellula stessa, ad esempio quando questa è totalmente circondata da altre cellule (fenomeno detto inibizione da contatto). Una cellula tumorale ha alterazioni al suo DNA tali che questo sistema viene meno, e comincia a duplicarsi in maniera ininterrotta.

Oltre alle cellule, però, un tumore è formato da un altro elemento fondamentale: la matrice. La matrice extracellulare, o ECM, è presente in tutti i tessuti sani, dove costituisce sia un’impalcatura sia un mezzo di nutrimento per le cellule, sequestrando molecole come acqua e sali minerali, oltre a contenere al suo interno i vasi sanguigni.

La matrice comprime i vasi

È proprio  alla matrice che si è rivolta l’attenzione di questo gruppo di ricercatori: questa, infatti, tende a comprimere i vasi sanguigni che vascolarizzano il tumore, e questa compressione (chiamata dai fisici “stress meccanico”) impedisce il trasporto mirato del farmaco antitumorale e quindi la sua azione.

Inoltre, i vasi compressi non riescono più a trasportare ossigeno in modo ottimale, provocando una situazione di ipossia che da una parte riduce l’attività delle cellule immunitarie contro il tumore e dall’altra favorisce la sopravvivenza delle cellule più maligne.

(immagine presa dal sito Lescienze.it)

Una nuova terapia

La strategia terapeutica elaborata dal gruppo di ricercatori si basa quindi sulla riduzione della matrice: risultati positivi sono arrivati con farmaci inibitori della angiotensina, una sostanza con funzione ipertensiva prodotta dall’organismo. Questi farmaci, oltre ad abbassare la pressione, si sono mostrati anche inibitori del fattore di crescita trasformante beta (TGFβ), una piccola proteina implicata nella sintesi del collagene, il principale costituente della matrice.

Esperimenti condotti su topi con tumori trattati con questo tipo di farmaco hanno dimostrato che i farmaci antitumorali somministrati in contemporanea penetravano meglio all’interno del tumore, grazie alla riduzione del collagene della matrice e quindi al venire meno della compressione da questa esercitata sui vasi sanguigni.

I dubbi restano ancora molti, ad esempio resta da chiarire se tale terapia inibisca anche la metastatizzazione o come possono essere trattati quei soggetti che non possono assumere ipotensivi, ma in ogni caso osservare i tumori come sistemi fisici si è rivelato un ottimo approccio strategico.