• adenocarcinoma pancreatico
• cancro
• medicina personalizzata
• PDO
• zPDX

L’adenocarcinoma duttale del pancreas, anche noto con l’acronimo PDAC, rappresenta il 90% dei casi di cancro al pancreas, oltre che uno dei tumori con il minor tasso di sopravvivenza complessiva a 5 anni dalla diagnosi, con una percentuale che si assesta attorno al 10%. La principale causa di questa prognosi infausta deriva dall’assenza di biomarcatori capaci di individuare il cancro nelle sue fasi precoci, oltre che da una sintomatologia aspecifica: questi fattori portano spesso a una diagnosi tardiva della malattia, limitando dunque le opzioni terapeutiche.
Nonostante le modalità di trattamento siano in evoluzione, si è ancora lontani da una terapia ideale: la miglior opzione al momento è la resezione chirurgica che tuttavia è applicabile solo nel 20/25% dei casi, essendo un approccio che spesso non è attuabile su un tumore in stadio avanzato. In aggiunta a questo, la chemioterapia è un importante tassello nella cura di questo tumore: il trattamento con gemcitabina (GEM) è il più utilizzato in clinica, ma altre possibilità sono la somministrazione della combinazione FOLFOXIRI (5-fluoruracile, lederfolin, oxaliplatino e irinotecan) o gemcitabina in associazione con nab-paclitaxel (GEM/nab-P).
In questo contesto di necessità di una strategia terapeutica mirata ed efficiente si inserisce la nuova frontiera della medicina personalizzata, ovvero la ricerca della terapia più adatta al paziente sulla base delle caratteristiche e della variabilità di ogni tumore. Attualmente tra le modalità principali per gli studi di medicina personalizzata rientrano i modelli in vitro, come gli organoidi paziente-derivati (PDO, patient derived organoids), ed in vivo, come gli xenotrapianti paziente-derivati in larve di zebrafish (zPDX, zebrafish patient derived xenograft), la cui funzione è quella di rappresentare un avatar del paziente su cui testare le diverse chemioterapie per decretare quale di esse abbia i minori effetti collaterali a fronte dei maggiori benefici.
Il mio lavoro di tesi si inserisce all’interno del progetto PANOMIC, uno studio prospettico osservazionale di medicina personalizzata in campo oncologico, nel quale vengono reclutati pazienti affetti da PDAC, sottoposti a resezione chirurgica e successivamente a chemioterapia, il cui tessuto tumorale verrà utilizzato per ottenere i due modelli preclinici prima citati su cui testare i farmaci attualmente in uso in ambito clinico per questa tipologia di pazienti. Lo scopo del mio progetto di tesi è dunque quello di confrontare il potenziale predittivo di questi modelli relativamente all’efficacia delle chemioterapie a cui il paziente può essere sottoposto.
Il mio primo obiettivo è stato validare ulteriormente la solidità degli esperimenti svolti, verificando la comparabilità dei tassi di assorbimento dei chemioterapici tra il modello zPDX e il paziente standard: i dati sono stati ottenuti a partire, rispettivamente, dalle concentrazioni di farmaco contenute nelle larve alla fine del trattamento (tramite HPLC) e dalla concentrazione plasmatica massima rilevata nel paziente standard; quest’ultimo dato inoltre rappresenta il parametro utilizzato per determinare la dose di farmaco per il trattamento degli organoidi.
Nello specifico, i PDO vengono generati a partire dalla dissociazione del tessuto tumorale, per poi essere mantenuti in coltura fino al raggiungimento di un numero di cellule sufficiente per il trattamento, durante il quale sono esposti ai farmaci per 4 giorni, al termine dei quali sono poi sottoposti ad un saggio di vitalità cellulare luminescente.
Nel caso del modello di zPDX xenotrapiantati con frammenti di tessuto tumorale del paziente, messo a punto nel laboratorio della professoressa Raffa, le larve xenotrapiantate 2 dpf (days post fertilization, giorni dopo la fertilizzazione) sono esposte per 3 giorni alle tre chemioterapie attualmente utilizzate presso l’azienda ospedaliera Pisana, le stesse a cui sono sottoposti i pazienti (GEM, GEM/nab-P, FOLFOXIRI). L’efficacia del trattamento viene valutata attraverso il tasso di apoptosi del tessuto trattato a confronto con un controllo, tramite un saggio di immunofluorescenza al termine dell’esperimento, in cui è stato usato un anticorpo diretto contro la caspasi-3 attiva.
Un altro punto del mio lavoro è stato quello della messa a punto di un protocollo di acquisizione delle immagini tramite il microscopio automatizzato Operetta CLS, il cui fine è quello di rendere il work-flow del progetto più rapido e permettere un’analisi in tempi brevi dei risultati.
Al termine delle analisi è stato svolto un confronto fra i risultati di efficacia delle chemioterapie nei modelli preclinici e la risposta dei rispettivi pazienti, in modo tale da valutare la predittività di questi modelli.
L’obiettivo finale è quello di portare allo svolgimento di studi in parallelo sul paziente e su almeno uno dei due modelli preclinici, così da determinare a partire dalla risposta al trattamento di questi ultimi un piano terapeutico per il paziente.