Dallo spazio una cura per il cancro
Risultati incoraggianti, verso la scoperta di nuove e promettenti terapie per la cura dei tumori, ottenuti da esperimenti condotti in condizioni di microgravità simulata in laboratorio.
Scienziati del gruppo di ricerca del dott. Joshua Chou, hanno studiato gli effetti della microgravità su cellule cancerose coltivate “in vitro”. Gli esperimenti sono stati condotti nei laboratori della Scuola di Ingegneria Biomedica dell’Università di Sidney in Australia, e resi pubblici lo scorso Febbraio.
La microgravità può essere definita come l’apparente assenza di peso che sperimenta un corpo in caduta libera, per esempio in un ascensore che precipita o all’interno di una stazione orbitante come la Stazione Spaziale Internazionale (ISS).
Per ricreare in laboratorio una simile condizione, le cellule erano inserite all’interno di un dispositivo meccanico rotante, il clinostato, che proprio in virtù del movimento rotatorio continuo e multi direzionale fa sperimentare alle cellule la microgravità.
Cellule di vari fenotipi tumorali fatte crescere in un microambiente con tali condizioni andavano incontro a processi di alterazione della morfologia, perdità di adesione e capacità di proliferare e in taluni casi a morte. Gli effetti osservati dipendevano dalla tipologia di cancro studiata ed erano visibili a tempi variabili da poche ore ad alcuni giorni [1].
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Ma cosa succede realmente nella cellula?
I sistemi biologici, in assenza di peso, vanno incontro a tutta una serie di cambiamenti fisiologici, alcuni dei quali sperimentati dalla maggior parte degli astronauti: perdita di massa muscolare, diminuizione della densità ossea, visione sdoppiata, ridotte funzionalità renali e neurologiche e indebolimento delle difese immunitarie.
Chou e i suoi colleghi hanno coniato un nuovo termine: la “meccano-biologia” per definire la scienza che si occupa di capire in che modo le cellule vengono influenzate dall’ambiente fisico che le circonda. Da questi studi è emerso che le cellule sono in grado di convertire gli insulti meccanici esterni in segnali biochimici che viaggiano all’interno della cellula.
La gravità interferisce con quelle forze che agiscono sulla cellula e che ne definiscono la morfologia e la funzione attraverso modificazioni del citoscheletro (la struttura che conferisce forma e sostegno alla cellula). Si può dire che essa esercita sul nostro corpo un’azione fisica che si riflette a livello cellulare, per questo motivo la riduzione dello stress meccanico “mechanical unloading” che si verifica a una certa distanza dalla Terra (400 Km è la distanza dalla superficie terrestre della ISS) determina una progressiva perdita di funzionalità di quei sistemi molecolari che sono da essa regolati e che si traducono negli effetti descritti in precedenza.
Anche le cellule cancerose obbediscono a queste regole?
La crescita e il differenziamento delle cellule sono influenzati da diversi fattori, come il microambiente e le forze che agiscono su di esse. Un’alterazione di uno di questi fattori si ripercuote sulla cellula alterandone struttura e funzione.
Anche le cellule cancerose al pari di quelle sane risentono di tali perturbazioni che, se sono tali da comprometterne la capacità di proliferazione e di adesione al substrato, possono condurle a morte [2].
I meccanismi alla base di questo processo sono ancora oggetto di studi, ma un nuovo scenario si è aperto per l’identificazione di nuove molecole e per lo sviluppo di sempre più mirate ed efficaci terapie anticancro.
REFERENCES:
- BRADBURY et al. Modeling the Impact of Microgravity at the Cellular Level: Implications for Human Disease. Mini Review: Frontiers in Cell and Developmental Biology, February 2020, doi: 10.3389/fcell.2020.00096
- Zheng-Yang Che et al. Effect of Weightlessness on the 3D Structure Formation and Physiologic Function of Human Cancer Cells: Biomed Res Int, April 2019, doi.org/10.1155/2019/4894083
Foto di copertina WikiImages da Pixabay
