In un breve studio appena uscito sul New England Journal of Medicine, l’uso di una nuova tecnica di coltura cellulare ha permesso di individuare una mutazione responsabile di una resistenza al trattamento in un tumore polmonare di origine virale e ha portato alla rapida identificazione di una chemioterapia efficace in un paziente con una storia di papillomatosi respiratoria lunga 20 anni.

Il confronto genomico delle cellule tumorali della laringe e del polmone del paziente ha messo in luce una duplicazione delle regioni oncogeniche e del promotore del papillomavirus umano (HPV) di tipo 11 come origine del tumore. Uno screening sulla chemiosensibilità ha poi portato all’identificazione di vorinostat come migliore opzione terapeutica, il cui impiego ha permesso una stabilizzazione del tumore nel giro di 3 mesi. Gli effetti del trattamentio, inoltre, si sono mantenuti nei 15 mesi di follow-up.

"Questo è un esempio di medicina personalizzata, e dato che la nostra tecnica di riprogrammazione cellulare permette di generare  in modo efficiente colture cellulari di molti epiteli, potrebbe essere applicabile allo studio di altri tumori umani e altre malattie" scrivono gli autori, un gruppo della Georgetown University di Washington, guidato da Richard Schlegel.

"Lo screening di cellule normali e tumorali di un dato paziente ha il vantaggio di consentire una rapida identificazione di una terapia appropriata singola o combinata, riducendo il rischio di effetti collaterali. Nel caso clinico descritto, la terapia giusta è stata identificata in meno di 2 settimane”.

La papillomatosi respiratoria ricorrente (PRR) è una rara malattia virale delle alte e basse vie respiratorie caratterizzata dalla formazione di verruche (papillomi). Per sua natura benigna, in casi rari, di solito fatali, la malattia può estendersi al di sotto della laringe e del parenchima polmonare, nonché subire una trasformazione maligna.
Il trattamento standard della PRR consiste in una ripetuta asportazione chirurgica dei tumori laringei. Quando la malattia si estende al parenchima polmonare ( in meno dell’1% dei casi), non esistono terapie efficaci. Inoltre, non è chiaro quali siano le alterazioni che portano all'invasione polmonare, anche se si sospetta siano implicate mutazioni dell’HPV.

Finora, la mancanza di un adeguato sistema di coltura cellulare aveva ostacolato gli studi sulla progressione del tumore. Per superare l’ostacolo, Schlegel il suo gruppo hanno sviluppato una metodica di cultura chiamata riprogrammazione cellulare per generare colture continue di tessuto tumorale e di corrispondente tessuto polmonare normale dello stesso paziente.

Il  caso clinico descritto nel lavoro è quello di un paziente di 24 anni, con una storia di 20 anni di PRR. Prima di partecipare allo studio, il ragazzo aveva subito 350 procedure di ablazione dei tumori laringei e aveva fatto diversi tipi di terapia sistemica, tra cui immunomodulatori, chemioterapia, terapia antivirale e terapia mirata.

Nel corso di una visita di controllo nel 2010, la Tac ha rivelato una crescita accelerata in tre noduli polmonari indice. Gli autori hanno quindi deciso di impiegare la loro tecnica sperimentale per capire il perché di quest’accelerazione.

La tecnica comporta una co-coltura di cellule normali e tumorali di un paziente con fibroblasti murini e un inibitore della Rho chinasi e permette alle cellule del paziente di propagarsi indefinitamente in vitro senza geni esogeni virali o cellulari.

A differenza di altre tecniche che si concentrano su cellule simili alle staminali, la metodica messa a punto dagli autori della Georgetown University permette la produzione di 2 milioni cellule entro 5 o 6 giorni da un singolo campione bioptico. Le cellule riprogrammate mantengono un cariotipo normale e restano non carcinogeniche.

Nonostante il paziente fosse malato da lungo tempo, l’HPV non era mai stato tipizzato. Quando gli autori l’hanno fatto, lo hanno trovato positivo all’HPV-11, che è associato a un decorso clinico più aggressivo.

Per i tumori polmonari indotti dalle papillomatosi non esistono terapie efficaci. I ricercatori hanno generato colture di cellulari polmonari infettata dall’HPV-11- per eseguire i test chemiosensibilità a cidofovir, diidroartemisinina e vorinostat. Cidofovir si è rivelato inefficac, e diidroartemisinina ha indotto una moderata eliminazione delle cellule tumorali, ma a dosi molto superiori a quelle richieste per il cancro della cervice uterina indotto dall’HPV. Vorinostat, invece, si è rivelato idoneo.

Una volto aggiunto alle colture cellulari, il farmaco ha mostrato di essere selettivo per le cellule tumorali, visto che queste sono risultate sensibili a una dose pari a 4,2 microM contro le 15,9 necessarie per le cellule normali. Sulla base del test di sensibilità, il paziente ha iniziato un trattamento con vorinostat alla dose di 400 mg/die, somministrato in cicli di 4 settimane per un anno.

La Tac eseguita 3 mesi dopo l'inizio della terapia con vorinostat ha mostrato una riduzione della massa dei tumori piccoli e grandi e l’assenza di nuove lesioni.

Per saperne di più sulla natura aggressiva dei tumori polmonari, Schlegel e gli altri autori hanno eseguito analisi genomiche di cellule ottenute dai tumori laringei e polmonari. L'analisi ha rivelato un genoma dell’HPV-11 da 7,9-kb nelle cellule tumorali laringee, mentre quelle tumorali polmonari avevano un genoma virale da 10,4 kb.

I ricercatori, nel lavoro, ipotizzano quindi che in questo paziente l'aggressività clinica del tumore sia correlata alla duplicazione del promotore e degli oncogeni E6 ed E7dell’HPV.

Yuan H et al. Use of reprogrammed cells to identify therapy for respiratory papillomatosis. N Engl J Med. 2012; 367: 1220-122
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