I topi avatar e la terapia antitumorale

La ricercatrice Megan Sykes ha fatto un passo in più nell'ambito di una tecnologia da anni in uso neila ricerca biomedica: ha prodotto un topo dotato di un sistema immunitario umano - il suo. Da qui il soprannome dato al topo dalla Sykes "piccolo-me" o anche avatar.
Ecco vedo gia' le orde di animalisti insorgere sulla inutilita' di questi lavori. Sedetevi e capiamo insieme perche' in tutti questi anni si sia lavorato duramente per ottenere risultati simili.
Anzi no diciamolo subito. I motivi sono due e sono strettamente interconnesi fra loro:

• al momento non esiste nessuna possibilita' di prescindere dagli animali per sviluppare modelli di malattia su cui sperimentare i farmaci; 
• il vero limite sta nelle problematiche connesse alle differenze fisiologiche che spesso impediscono di avere dei modelli perfetti. A tale scopo si fa sempre piu' ricorso ad animali modificati geneticamente. Come sarebbe possibile altrimenti riprodurre malattie che nell'uomo sono una conseguenza del processo di invecchiamento pluridecennale?

Creare un topo con un sistema immunitario umano ha quindi una utilità multipla:

• trasferire il substrato cellulare specifico del malato (ad es. con leucemia) in un animale in modo da sviluppare farmaci assolutamente calibrati;  
• sviluppare farmaci anticorpali con effetti collaterali al minimo (vedi tutte le problematiche connesse al riconoscimento del self e non-self da parte del sistema immunitario).

Bene.
Con una procedura equivalente possono essere creati, oramai in modo quasi routinario topi portatori dello stesso tumore (un avatar quindi, o usando termini tecnici modelli murini ortotopici) che cresce in un dato paziente in modo da sviluppare terapie mirate. I ricercatori possono così testare diversi farmaci sui topi avatar, con la speranza di trovare un trattamento ottimale. Questo approccio mirato esemplifica la medicina del futuro, la medicina personalizzata, a sua volta figlia della farmacogenomica (farmaci unici cosi' come ogni paziente e' unico)
Come afferma al New York Times Colin Collins, professore alla University of British Columbia "questo metodo permette di testare nuovi farmaci senza che i pazienti sperimentino gli effetti tossici".
I topi così modificati, o avatar, sono in sviluppo da decenni ed ancora si lavora per cercare di migliorarne l'affidabilità. Gli esperti avvertono che non è stato dimostrato che l'uso di avatar prolungherà la vita dei malati di cancro; si tratta inoltre di esperimenti costosi e ancora non rimborsabili (fattore questo fondamentale negli USA).
Tuttavia è un approccio su cui sicuramente si vuole, se in mente si ha il progresso medico-scientifico, continuare ad investire. Una volontà non solo dei ricercatori ma soprattutto dei malati.
Facciamo un esempio concreto.
Un bambino di 9 anni Michael Feeney. che da anni lotta contro il sarcoma di Ewing ha dovuto essere operato al polmone per rimuovere un tumore li localizzato.

Michael Feeney e sua mamma (®NYT)

A questo scopo lo scorso febbraio a New York mentre era in corso l'intervento chirurgico finalizzato alla rimozione del tumore, in attesa fuori dalla sala operatoria c'era un corriere pronto per portare il campione alla Champions Oncology una biotech specializzata. Quattro ore più tardi, i tecnici erano già all'opera: il tumore sezionato in cinque pezzi venne posizionato sottocute in altrettanti topi anestetizzati (procedura classica per la propagazione in animali con sistema immunitario deficitario). Due mesi più tardi, dopo che la massa tumorale era cresciuta, i tumori vennero prelevati, sezionati e ricollocati sottocute in altri topi. Un mese dopo era disponibile materiale sufficiente per iniziare gli esperimenti.
La famiglia di Michael ha pagato 25.000 $ per la creazione degli avatar e la sperimentazione di quattro diversi farmaci o combinazioni di farmaci. I risultati sono arrivati ​​a luglio. Una combinazione di quattro farmaci - gemcitabina, docetaxel, Avastin e Afinitor - è risultata "fortemente attiva" nel ridurre il tumore nei topi. Una combinazione di farmaci che NON sarebbe stata scelta usando le procedure classiche che impongono di usare (a ragione) farmaci testati e funzionanti, anche parzialmente, in un campione statisticamente significativo di pazienti. La medicina personalizzata amplia le possibilità.
Ovviamente nel frattempo Michael non e' stato lasciato in balia della malattia o in attesa di una cura personalizzata all'epoca solo teorica. Sta partecipando insieme ad altri pazienti ad una sperimentazione clinica di un farmaco. A differenza degli altri pazienti tuttavia, qualora la sperimentazione non dovesse dare risultati positivi, avrebbe una possibilità in più. La possibilità fornita dai risultati sui topi.
Come dice la madre di Michael sempre al NYT "A noi è sembrato giusto. Cerchiamo di fermare la crescita del tumore agendo sullo stesso tumore ma in topo. Così mio figlio affronterà solo quelle terapie testate e funzionanti per le sue cellule". 

Questa metodica quindi potrebbe ovviare ad i limiti intrinseci dei farmaci antitumorali sviluppati nei topi. Diversi studi infatti suggeriscono che i tumori appena estratti da pazienti e trasferiti in topo riproducono la malattia più fedelmente di cellule tumorali cresciute in laboratorio.
Il problema vero di questi esperimenti e' che spesso i pazienti non hanno i 4 mesi necessari affinche' i tumori possano essere propagati nei topi e le diverse combinazioni di farmaci testate.
Ronnie Morris, presidente della Champions, afferma che l'azienda ha fino ad ora preso in carico circa 160 pazienti ed ha testato farmaci su topi per 60 di loro. Gli altri 100 sono deceduti nel periodo di tempo intercorso o perche' il tumore non era cresciuto nei topi. Un problema quasi irrisolvibile purtroppo. Quando un paziente ha una aspettativa di vita così bassa le possibilità di azione sono estremamente limitate.

Approcci di questo tipo non sono limitati alle malattie oncologiche:

• Megan Sykes (Columbia University e Massachusetts General Hospital) ha replicato in topo il sistema immunitario di un individuo utilizzando un campione di midollo osseo. L'obiettivo immediato è quello di studiare come il diabete di tipo 1, una malattia autoimmune, si sviluppa. " In futuro" afferma Sykes "questi topi immuni personalizzati potrebbero produrre cellule del sistema immunitario che potrebbero essere trapiantate nel paziente per aiutare a combattere le malattie"
• Alla Washington University di St. Louis, Jeffrey Gordon ha effettuato un trapianto di batteri dall'intestino di una persona ad un topo. I topi così ottenuti, dotati di una flora intestinale umanizzata, potrebbe essere usati per studiare, ad esempio, come un cambiamento nella dieta influenzi la salute della persona.

Come dice la madre di Michael "Io non ho mai amato i topi. Ma se Michael verrà salvato da un trattamento risultante da esperimenti sul suo avatar murino, li amero' per sempre"

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Le citazioni dei medici sono state prese dall'eccellente articolo di Andrew Pollack sul New York Times del 26 settembre.