Arriva il database online sul cancro

Un’enciclopedia online, liberamente consultabile, aperta sia al mondo accademico sia a quello industriale, con dentro tutte le informazioni genetiche (variazioni nelle sequenza nel Dna o nel numero di copie geniche e livelli di espressione di Rna) di quasi mille linee cellulari tumorali umane. Dove alle informazioni genetiche si uniscono quelle farmacologiche, visto che per metà delle linee cellulari infatti è disponibile il pattern di sensibilità a 24 diversi farmaci antitumorali, calcolati grazie ad alcuni algoritmi che si basano sul profilo genetico delle stesse linee cellulari. Rendendo così possibile predire l’efficacia o la resistenza a un determinato composto attraverso dei marcatori genetici. 

È la Cancer Cell Line Encyclopedia, nata su iniziativa del Broad Institute of Harvard and Mit (Usa), del Dana-Farber Cancer Institute, del Novartis Institutes for Biomedical Research (Nibr, Usa) e del Genomics Institute of the Novartis Research Foundation (Usa), con lo scopo di ottimizzare l’allestimento dei trial clinici. Come? Aiutando i ricercatori a calcolare quale tipo di paziente, e quindi quale tipo di tumore, potrà rispondere meglio a una determinata terapia, in modo da renderla sempre più personalizzata. 

Le linee cellulari raccolte nella Cancer Cell Line Encyclopedia, illustrata sulle pagine di Nature, rappresentano alcune di quelle disponibili in commercio (947 su circa 1200) per vari tipi di tumori. Non esattamente analoghi dei tumori comunque. Questo perché, sebbene le linee coltivate in laboratorio rispecchino le caratteristiche della controparte in vivo, sono comunque private dell’ambiente circostante e si portano perciò dietro tutte le limitazioni di un modello in vitro.

Come precisano gli scienziati, l’enciclopedia è un progetto ancora in fase si costruzione, ovvero destinato ad accrescersi, combinando insieme un numero sempre maggiore di dati farmacologici riferiti alle linee cellulari. In questo modo sarà possibile disporre della più ampia libreria riguardo la sensibilità delle linee tumorali con specifiche caratteristiche genetiche ai diversi farmaci. E non solo. In futuro, infatti, il database potrebbe includere anche dati metabolici, epigenetici per ogni tipo cellulare, arricchendo il profilo molecolare di ogni linea. 

Per capire come funziona la Cancer Cell Line Encyclopedia gli scienziati riportano l’esempio di alcuni tumori con mutazioni a livello del gene Nras: alcune linee cellulari con queste alterazioni rispondono agli inibitori di una proteina (Mek). Per tracciare il profilo molecolare dei tipi cellulari più sensibili al farmaco basta analizzare le linee cellulari con la mutazione a Nras che rispondono a Mek, in cerca di altri indizi che possano predire la capacità di rispondere al farmaco. Tra 40 linee analizzate gli scienziati hanno così scoperto che la sensibilità a Mek è una caratteristica di quelle linee cellulari con alti livelli di espressione di un altro gene (AHR, aryl hydrocarbon receptor). Suggerendo quindi come la risposta agli inibitori di Mek sia strettamente correlata alla presenza di Ahr. 

Un sistema del genere, quindi, funzionerebbe non solo per mostrare correlazioni note tra una specifica mutazione e la sensibilità a un farmaco, ma anche per evidenziarne delle nuove. Così che, analizzando il profilo genetico e molecolare dei tumori per ogni paziente si potrebbero ricavare degli indizi molto personali, come spiega William Sellers del Nibr, uno degli autori dello studio su Nature: “Senza accesso a una sistematica raccolta di dati, i ricercatori non possono confrontare gli esperimenti sulle linee cellulari con i tumori dei pazienti quando si rendono disponibili nuovi farmaci. La Cancer Cell Line Encyclopedia aiuterà i ricercatori a costruire modelli predittivi di quale tipo di paziente è sensibile a una particolare classe di farmaci”. 

Ma l’enciclopedia è solo uno degli approcci diretti verso una terapia oncologia personalizzata basata sul profilo genetico dei tumori. Nello stesso numero di Nature, alcuni scienziati del Massachusetts General Hospital (Usa) e del Welcome Trust Sanger Institute (UK) guidati da Mathew J. Garnett hanno infatti presentato un progetto simile alla Cancer Cell Line Encyclopedia. 

Si tratta di un insieme di 639 linee cellulari – caratterizzate da un punto di vista genetico (come mutazioni puntiformi, amplificazioni e delezioni geniche, riarrangiamenti del Dna) – e dei loro profili di sensibilità a 130 diversi composti antitumorali. Elaborando le risposte alle diverse sostanze gli scienziati sono riusciti, anche in questo caso, a evidenziare delle correlazioni note tra mutazione e farmaco, ma anche a individuare nuovi possibili marcatori di sensibilità. Come nel caso delle linee cellulari del sarcoma di Ewing con una specifica traslocazione genica (EWS–FLI1) contro cui sembrerebbe essere efficace un gruppo di inibitori delle proteine Parp. I dati, anche in questo caso, sono liberamente accessibili, online al Genomics Drug Sensivity in Cancer. 

I due progetti presentati su Nature potrebbero aumentare le singole potenzialità, sia combinando insieme i propri dati (considerando che sono 496 le linee comuni), sia facendo riferimento a quelli di cataloghi cellulari già esistenti, come il NCI-60 panel dell’US National Cancer Institute (NCI) di Bethesda. 

via wired.it

Credits immagine: crafty_dame / Flickr