Tumori. La biopsia diventa “digitale” con un test tutto italiano

Il metodo DEPArray del Gruppo Menarini consentirà di digitalizzare le cellule tumorali di un campione anche esiguo, analizzarle una per una e mapparne il genoma confrontandolo con quello delle cellule sane presenti nella biopsia. I risultati del suo impiego sono stati pubblicati su Scientific Reports - Nature

11 FEB - Vedere le cellule del tumore una per una, analizzarne il genoma e le mutazioni senza interferenze e trovare così la cura più adatta a ciascun paziente, una terapia “cucita addosso” per una medicina davvero di precisione.
Parla italiano l’innovativo metodo di analisi delle biopsie DEPArray. Messo a punto da due giovani ricercatori italiani della Silicon Biosystems del Gruppo Menarini - azienda con sede europea a Bologna e americana a San Diego, California - apre la strada a un uso diagnostico del test per una medicina personalizzata sempre più efficace, mirata e priva di effetti collaterali. Già utilizzato nei laboratori di ricerca i risultati più recenti del suo impiego su biopsie di tumori solidi sono stati appena pubblicati su Scientific Reports, la rivista del gruppo Nature.
 
“Il metodo DEPArray – ha spiegato Gianni Medoro, Chief Technology Officer di Silicon Biosystems Menarini e inventore della tecnologia DEPArray – consente di analizzare campioni in cui sono presenti cellule tumorali scegliendole ed isolandole una per una. Nato per la valutazione di cellule maligne rare presenti in campioni ematici liquidi, ora può essere impiegato anche per tessuti e tumori solidi”.  
Il materiale bioptico viene fissato in formalina e incluso con la paraffina. Tuttavia, molto spesso (circa in un paziente su 6) la percentuale di cellule tumorali presenti nel campione è troppo bassa per avere una valutazione affidabile delle caratteristiche genetiche del tumore, necessaria per la scelta della terapia. Ma grazie alla nuova tecnica, ha precisato Nicolò Manaresi, Chief Scientific Officer di Silicon Biosystems Menarini e coordinatore dello studio “possiamo disgregare la biopsia fino ad avere una sospensione di cellule libere che vengono passate nel sistema DEPArray per essere digitalizzate una per una. In pratica, ciascuna cellula diventa un ‘pixel’ che può essere seguito e analizzato, con una precisione di analisi estrema che consente di eliminare il ‘rumore di fondo’ inevitabilmente presente quando le cellule tumorali sono poche o non tutte esprimono le stesse mutazioni”.
 
I campioni bioptici sono, infatti, quasi sempre “impuri”, ovvero contengono un mix di cellule sane e malate; fino a oggi tutte venivano analizzate assieme, perciò le alterazioni specifiche delle cellule tumorali risultavano inevitabilmente “diluite”.
“Per esempio – ha aggiunto Manaresi – abbiamo visto che un campione analizzato con metodo standard indicava il 17 % di mutazione nella proteina p53, frequentemente alterata nei tumori; lo stesso campione sequenziato separando le cellule tumorali dalle sane indicava invece che le prime hanno il 100% di p53 mutata (cioè non funzionante), mentre le seconde lo 0%. Ciò significa che il tumore ha perso completamente la funzione di riparazione del Dna legata a tale proteina, un’informazione clinicamente rilevante. Peraltro isolare dallo stesso campione il tessuto di controllo sano ci consente di valutare ancora meglio le alterazioni e individuare con relativa facilità le sottopopolazioni tumorali di rilievo. Il cancro infatti – prosegue – è di solito eterogeneo perché va incontro a modifiche cellulari dinamiche continue che generano sottotipi tumorali diversi, ciascuno con un differente potenziale di malignità: in alcuni casi cloni tumorali presenti in scarsa quantità ma altamente aggressivi possono essere responsabili dello sviluppo veloce e maligno del cancro e purtroppo finora nessun metodo riusciva a venire a capo dell'eterogeneità tumorale per caratterizzare le diverse tipologie di cellule neoplastiche”.
 
Poter valutare con DEPArray le diverse popolazioni cellulari aiuterà quindi a riconoscere quelle con il più alto potenziale di generare metastasi, il primo passo per “bloccarle” in modo efficace. La ricerca sta già impiegando la nuova metodologia per lo studio dell'eterogeneità dei tumori e la caratterizzazione delle popolazioni di cellule neoplastiche, e in un prossimo futuro i ricercatori sperano di poter impiegare il metodo per la diagnosi e la stratificazione dei pazienti: “individuare con precisione estrema le cellule tumorali e le loro specifiche caratteristiche – ha osservato Manaresi – significa poterle colpire con farmaci disegnati ad hoc che siano efficaci sulle cellule malate, potendo valutare in anticipo con estrema precisione la risposta effettiva del tumore alle terapie disponibili”.
 
Il metodo di isolamento cellulare DEPArray ottimizza l'analisi genetica attraverso il sequenziamento di nuova generazione aggiungendo la digitalizzazione del campione: le informazioni a livello molecolare che possono essere fornite dal sistema superano i limiti dei test attuali, che non permettono di avere campioni in cui isolare le cellule tumorali con un analogo grado di purezza. Il metodo consente di ottenere informazioni genetiche precise a prescindere dalla grandezza del campione da analizzare e dalla percentuale di cellule tumorali presenti. “La purezza del 100% raggiungibile dopo la separazione e la digitalizzazione delle cellule neoplastiche, combinata all'analisi genomica di nuova generazione – conclude il coordinatore dello studio – l consente di individuare le diverse classi di alterazioni genetiche con un grado di precisione finora mai ottenuto”.

11 febbraio 2016
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