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Medicina personalizzata: xenotrapianti in zebrafish e organoidi derivati da pazienti affetti da adenocarcinoma pancreatico duttale come metodi predittivi nella risposta ai trattamenti chemioterapici.

L’adenocarcinoma pancreatico duttale (PDAC) è una neoplasia maligna con progressione estremamente rapida e con prognosi infausta a causa della limitata conoscenza di biomarcatori che permettano di effettuare una diagnosi precoce. In questo scenario risulta di fondamentale importanza non solo la ricerca di nuovi trattamenti, maggiormente efficaci e sicuri per il paziente, ma soprattutto la necessità di utilizzare modelli preclinici, che inserendosi nell’ambito della medicina personalizzata, riescano a fornire delle indicazioni riguardanti la risposta paziente-specifica ai trattamenti farmacologici. Uno dei modelli preclinici maggiormente utilizzati è rappresentato da avatar di zebrafish, sfruttati per effettuare trapiantati di frammenti tumorali derivanti da biopsie. Tale tecnica consente l’attecchimento delle cellule tumorali all’interno di un sistema vivente, permettendo di sottoporre il modello agli stessi regimi chemioterapici utilizzati per il trattamento di pazienti con diagnosi di lesione tumorale (approccio definito trial co-clinico), consentendo di ottenere delle indicazioni circa il regime chemioterapico maggiormente efficace per lo specifico paziente. Altro modello preclinico è rappresentato da organoidi derivanti dalla messa in coltura di cellule provenienti da tessuto tumorale di pazienti oncologici. La crescita in senso tridimensionale piuttosto che bidimensionale rende il modello in vitro in grado di replicare più fedelmente le caratteristiche anatomiche della massa tumorale. Il mio lavoro di tesi, che si avvale dei modelli di cui sopra, si inserisce all’interno di un trial co-clinico in corso presso l’Università di Pisa, che prevede l’impiego di embrioni di zebrafish come modello predittivo. Gli embrioni a 48 ore dopo la fecondazione vengono trapiantati con frammenti di tessuto tumorale. Gli embrioni sono stati sottoposti ai trattamenti farmacologici comunemente somministrati ai pazienti affetti da adenocarcinoma pancreatico duttale (GEM, GEM/nab-P e FOLFOXIRI). Un primo obiettivo della mia tesi è stato quello di valutare quale fosse il metodo analitico migliore per esaminare la risposta della massa tumorale ai vari trattamenti chemioterapici. Tale valutazione è stata effettuata confrontando i risultati di analisi immunoistochimiche, rilevate tramite microscopia confocale, volte ad evidenziare il numero di nuclei apoptotici, in relazione al numero totale di nuclei rilevabili nella massa, con i risultati ottenuti da analisi della variazione dell’area e del volume della massa tumorale in seguito al trattamento. Le indagini condotte hanno permesso di ottenere risultati soddisfacenti che danno indicazioni circa le potenzialità dell’analisi dell’apoptosi nella valutazione della risposta ai diversi trattamenti.
Parallelamente agli studi condotti su embrioni di zebrafish, il mio lavoro di tesi ha previsto la messa in coltura di organoidi derivanti da cellule primarie, sottoposti ai medesimi regimi chemioterapici di cui si è già fatta menzione. Si è reso dunque necessario effettuare degli studi per valutare quale fosse la concentrazione dei farmaci da utilizzare per il trattamento degli organoidi in coltura. Sono state valutate le concentrazioni plasmatiche (Cmax) registrate nei pazienti in seguito alla somministrazione di una determinata dose di farmaco. La risposta al trattamento è stata valutata mediante analisi di vitalità delle cellule. L’obiettivo di questo studio è quello di esaminare, per ogni paziente, se vi sia sovrapposizione tra i risultati ottenuti dal trattamento degli avatar di zebrafish e i risultati ottenuti in seguito al trattamento degli organoidi, al fine di testare l’efficacia predittiva del modello in vitro e di confrontare tra loro i due modelli preclinici analizzati.