L’evoluzione della LLC sotto il microscopio
L’evoluzione del cancro è un processo complesso. Anche se sappiamo che la crescita del tumore è permessa da un processo continuo di espansione clonale, la diversificazione genetica e la selezione clonale, ci sono ancora molte questioni aperte riguardo a questo processo. Risolverle potrebbe essere la chiave per prevenire la progressione del tumore e le recidive. Secondo la dott.ssa Michaela Gruber, la cui ricerca è stata finanziata nell’ambito del progetto CLL_INCLONEL (Identification and functional dissection of key genetic events in early chronic lymphocytic leukaemia), la LLC è un modello prezioso per studiare questo processo a causa della sua alta prevalenza, della sua progressione inizialmente lenta e del facile accesso a campioni. La dott.ssa Gruber ha studiato le dinamiche clonali di una coorte di 21 malati di LLA, cui erano ripetutamente prelevati campioni per la diagnosi fino al momento del primo trattamento. I suoi obiettivi erano identificare eventi che portano alla progressione della malattia usando un sequenziamento di prossima generazione dei campioni del paziente. Ha sviluppato anche modelli in vitro per valutare l’impatto funzionale di questi eventi genetici sulla biologia delle cellule B, ha studiato il loro impatto sulla LLC e ha raccolto informazioni preziose sugli effetti dei farmaci e le potenziali sotto-popolazioni di LLC. La dott.ssa Gruber ha accettato di discutere gli esiti del progetto e come questi un giorno potrebbero portare a una gestione della diagnosi e della terapia personalizzata per la LLC. Che tipo di conoscenze intendevate ottenere con questo progetto? L’obiettivo principale di questo progetto era ottenere una comprensione migliore delle prime dinamiche della crescita e dell’evoluzione clonale, quando il cancro avanza dalla diagnosi al bisogno di una terapia. La LLC è un sistema modello altamente informativo per studiare questi naturali modelli di crescita del cancro: normalmente ha un inizio relativamente lento, con a volte lunghi periodi di tempo (nell’ordine di anni) prima che siano necessarie cure. Perché è così importante capire meglio l’evoluzione clonale? In che modo può contribuire a prevenire la progressione del tumore e la sua ricomparsa? Informazioni ottenute da recenti studi di sequenziamento indicano che l’occorrenza e l’espansione di mutazioni che portano al cancro seguono una sequenza specifica. Certe mutazioni generalmente appaiono all’inizio della malattia e potrebbero dare inizio al cancro. Altre mutazioni tendono ad avvenire tardi e sembrano avere un impatto variabile sull’espansione del tumore. Inoltre diversi sotto-tipi di cancro mostrano modelli di mutazione diversi. Insieme queste scoperte indicano che potrebbe essere possibile anticipare lo specifico potenziale evolutivo (cioè la plasticità) del cancro di un paziente, che effettivamente alimenta la progressione, la resistenza al trattamento e la recidiva. Sulla base di queste conoscenze, si potrebbero creare strategie terapeutiche direttamente contro questa plasticità del cancro. Questa sarebbe una grande pietra miliare verso il superamento degli attuali ostacoli alla cura del cancro. Quali sono secondo lei i più importanti risultati ottenuti dal progetto? I nostri dati mostrano che le mutazioni chiave che guidano la progressione della LLC si determinano molto presto nel corso della malattia, anni prima che i sintomi richiedano l’inizio di una terapia. Per la prima volta, siamo stati in grado anche di quantificare l’impatto di mutazioni sub-clonali individuali sull’espansione in vivo del tumore. Un’altra importante scoperta sono gli schemi di crescita chiaramente distinguibili tra i pazienti, sia a livello globale che a livello sub-clonale. Infine, i nostri dati indicano che diversi pazienti hanno potenziali diversi per l’evoluzione clonale e la crescita e che questi modelli rimangono durante tutto il corso della malattia fino alla recidiva. Può parlarci delle tecnologie di editing del genoma che avete impiegato? Modelli sperimentali adatti sono indispensabili per testare l’impatto funzionale delle osservazioni fatte negli studi di sequenziamento della LLC. Così abbiamo impiegato nuove strategie di editing del genoma, inizialmente usando TALEN e poi passando alla tecnologia CRISPR/Cas9, più nuova e facilmente programmabile. Grazie a quest’ultima, abbiamo determinato una serie di linee di cellue B isogeniche, che si usano per testare l’impatto molecolare delle mutazioni sulla biologia cellulare e – cosa più importante – la risposta al trattamento. Quali sono i vostri programmi adesso che il progetto si è concluso? Abbiamo avviato diversi progetti di follow up a Vienna, che hanno l’intento di integrare una conoscenza delle modifiche epigenetiche e dei microambienti del tumore con il loro ruolo e con le dinamiche dell’evoluzione della LLC. Quale sperate sarà l’impatto del progetto sui metodi di diagnosi e sulle terapie del futuro? La nostra speranza è determinare l’evoluzione del cancro come processo prevedibile. Con una comprensione sufficiente delle forze che guidano l’evoluzione e i vantaggi selettivi delle mutazioni sub-clonali, speriamo di sviluppare schemi prognostici che anticipino le traiettorie evolutive degli individui. I trattamenti basati su questi schemi avrebbero l’obiettivo diretto di bersagliare la plasticità del cancro che è alla base della progressione, della resistenza al trattamento o della recidiva. La LLC ci dà un’opportunità unica di capire meglio l’evoluzione del cancro. Le informazioni concettuali che si possono ottenere in questo modo dalla LLC avrebbero grandi potenzialità di essere tradotte per altre malignità ematologiche e solide. CLL_INCLONEL Finanziato nell’ambito di FP7-PEOPLE CORDIS project page
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Austria