Una sezione trasversale di mini organoidi del midollo osseo che mostra cellule che producono piastrine del sangue, in una rete di vasi sanguigni. Credito: Dr. A. Khan, Università di Birmingham
Ricercatori a Oxford University e Università di Birmingham hanno compiuto un importante passo avanti nel trattamento del cancro creando i primi "organoidi" del midollo osseo umano che replicano accuratamente le caratteristiche chiave del midollo osseo umano. La tecnologia, oggetto di una domanda di brevetto depositata dal Università di Birmingham Enterprise, consente lo screening simultaneo di più farmaci antitumorali e la sperimentazione di trattamenti personalizzati per i singoli malati di cancro.
Gli organoidi, descritti in uno studio recentemente pubblicato sulla rivista Scoperta del cancro, imitano da vicino le caratteristiche cellulari, molecolari e architettoniche del midollo osseo mielopoietico (che produce cellule del sangue).
La ricerca ha anche dimostrato che gli organoidi forniscono un microambiente in grado di accettare e sostenere la sopravvivenza delle cellule di pazienti con tumori maligni del sangue, comprese le cellule del mieloma multiplo, notoriamente difficili da mantenere al di fuori del corpo umano.
Il dottor Abdullah Khan, Sir Henry Wellcome Fellow presso l'Istituto di scienze cardiovascolari dell'Università di Birmingham e primo autore dello studio, ha dichiarato: "Sorprendentemente, abbiamo scoperto che le cellule nei loro organoidi del midollo osseo assomigliano a vere cellule del midollo osseo non solo in termini della loro attività e funzione, ma anche nelle loro relazioni architettoniche: i tipi di cellule si "auto-organizzano" e si dispongono all'interno degli organoidi proprio come fanno nel midollo osseo umano nel corpo.
Questa architettura realistica ha permesso al team di studiare come le cellule del midollo osseo interagiscono per supportare la normale produzione di cellule del sangue e come questa sia disturbata nella fibrosi del midollo osseo (mielofibrosi), dove il tessuto cicatriziale si accumula nel midollo osseo, causando insufficienza midollare. La fibrosi del midollo osseo può svilupparsi in pazienti con alcuni tipi di tumori del sangue e rimane incurabile.
L'autore senior dello studio, il professor Bethan Psaila, medico di ematologia e capogruppo di ricerca presso il Dipartimento di medicina di Radcliffe, Università di Oxford, ha affermato: “Per comprendere correttamente come e perché si sviluppano i tumori del sangue, dobbiamo utilizzare sistemi sperimentali che somiglino da vicino a come funziona il vero midollo osseo umano, che non abbiamo mai avuto prima. È davvero entusiasmante avere ora questo fantastico sistema, poiché finalmente siamo in grado di studiare il cancro direttamente utilizzando le cellule dei nostri pazienti, piuttosto che fare affidamento su modelli animali o altri sistemi più semplici che non ci mostrano correttamente come si sta sviluppando il cancro nell'osso midollo in pazienti reali”.
Il dottor Khan ha anche aggiunto: “Questo è un enorme passo avanti, che consente di approfondire i modelli di crescita delle cellule tumorali e potenzialmente un approccio più personalizzato al trattamento. Ora disponiamo di una piattaforma che possiamo utilizzare per testare farmaci sulla base di una "medicina personalizzata".
"L'aver sviluppato e convalidato il modello è il primo passo cruciale, e nel nostro lavoro di collaborazione in corso lavoreremo con altri per capire meglio come funziona il midollo osseo nelle persone sane e cosa va storto quando hanno malattie del sangue".
Il dott. Psaila ha aggiunto: "Speriamo che questa nuova tecnica contribuisca ad accelerare la scoperta e la sperimentazione di nuovi trattamenti per il cancro del sangue, portando più rapidamente farmaci migliorati per i nostri pazienti agli studi clinici".
Riferimento: "Organoidi del midollo osseo umano per la modellazione della malattia, scoperta e convalida di bersagli terapeutici nelle neoplasie ematologiche" di Abdullah O. Khan, Antonio Rodriguez-Romera, Jasmeet S. Reyat; Aude-Anais Olijnik, Michela Colombo, Guanlin Wang, Wei Xiong Wen, Nikolaos Sousos, Lauren C. Murphy, Beata Grygielska, Gina Perrella, Christopher B. Mahony, Rebecca E. Ling, Natalina E. Elliott, Christina Simoglou Karali, Andrew P. Stone, Samuel Kemble, Emily A. Cutler, Adele K. Fielding, Adam P. Croft, David Bassett, Gowsihan Poologasundarampillai, Anindita Roy, Sarah Gooding, Julie Rayes, Kellie R. Machlus e Bethan Psaila, 9 novembre 2022, Scoperta del cancro.
DOI: 10.1158/2159-8290.CD-22-0199
