• chemiosensibilità
• dose equivalente
• doxorubicina
• linee cellulari tumorali umane
• medicina di precisione
• nanoparticelle acriliche termosensibili
• ricerca traslazionale

Il cancro è un inseme di malattie eterogenee ad eziologia multifattoriale, la cui incidenza è in continuo aumento. A causa dell’elevata eterogeneità tumorale intra ed interindividuale, le terapie risultano spesso fallimentari. Di conseguenza, l’applicazione di schemi terapeutici personalizzati rappresenta un approccio efficace per il miglioramento della gestione, quindi dell’outcome, di ciascun paziente.
Una delle strategie emerse prevede lo xenotrapianto di tessuto tumorale umano in modelli murini, definiti Mouse Avatar. In questo modo è possibile studiare la biologia del tumore in un sistema vivente e sottoporre il modello alle stesse terapie somministrate al paziente per selezionare quella migliore, regime definito trial co- clinico. Tuttavia, per superare gli svantaggi connessi all’impiego di modelli murini, tra cui la necessità di sviluppare ceppi immunocompromessi ed i costi ad essa associati, negli ultimi anni è stato proposto l’utilizzo del pesce zebra (Danio rerio) come alternativa ai mammiferi.
Lo zebrafish, infatti, è un modello affermato per lo studio di xenotrapianti di cellule tumorali umane e, grazie all’elevato numero di uova ottenibili ad ogni fecondazione e al loro rapido sviluppo, rende il set-up sperimentale veloce ed economico.
Il presente lavoro di tesi si è inserito nel contesto di un trial co-clinico in corso presso l’Università di Pisa. Il primo obiettivo è stato la valutazione della dose equivalente di farmaco da somministrare al pesce. A tale scopo è stata determinata la tossicità dei chemioterapici, somministrati nella pratica clinica a pazienti affetti da tumore solido, in embrioni di zebrafish a 48 ore dopo la fecondazione (hours post fertilization, hpf). Sottoponendo gli embrioni a diverse concentrazioni dei farmaci, sono state ottenute le dosi inibenti IC10, IC25 ed IC50, che causano alterazione fenotipica rispettivamente nel 10, 25 e 50% della popolazione esaminata.
La dose suggerita dallo studio di chemiotossicità è stata anche testata per verificare l’efficacia dei chemioterapici, in termini di arresto della crescita/regressione della massa tumorale. Tale validazione è stata condotta su linee cellulari tumorali umane di cui è già nota o è già stata testata la risposta a chemioterapici. In particolare, cellule umane di carcinoma colorettale (linea cellulare HCT116) e pancreatico (linea cellulare Mia Paca-2) sono state microiniettate nel sacco vitellino di embrioni a 48 hpf prima dell’esposizione ai trattamenti. Parallelamente agli esperimenti condotti su chemioterapici in uso clinico, il modello zebrafish è stato anche utilizzato per valutare l’efficacia di un nuovo sistema nanoparticellare a rilascio di farmaco. Nello specifico, sono state sintetizzate nanoparticelle acriliche termosensibili contenenti doxorubicina, delle quali è stata saggiata l’efficacia in embrioni a 48 hpf, xenotrapiantati con cellule tumorali umane di linea.
In conclusione, le indagini condotte nel presente studio hanno portato alla valutazione della dose equivalente ottimale e sono state cruciali per l’avvio del trial co-clinico citato, al momento in corso.