Combattere il Glioblastoma: La lotta per la vita
I ricercatori cercano di migliorare i risultati per i pazienti con glioblastoma attraverso trattamenti innovativi.
Richard J.R. Elliott, Peter Nagle, Muhammad Furqan, John C. Dawson, Aoife McCarthy, Alison F Munro, Camilla Drake, Gillian M Morrison, Michael Marand, Daniel Ebner, Steven M. Pollard, Valerie G Brunton, Margaret C Frame, Neil O. Carragher
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Indice
- Le difficoltà nel curare il GBM
- Cosa rende il GBM così difficile?
- L'ascesa delle nuove tecnologie
- Il dilemma dello sviluppo dei farmaci
- Screening per nuovi trattamenti
- Uno sguardo più da vicino ai candidati
- Inibitori CDK per la salvezza?
- La gioia delle combinazioni di farmaci
- Cosa c'è dopo?
- Conclusione
- Fonte originale
- Link di riferimento
Il Glioblastoma, spesso abbreviato in GBM, è il tipo di tumore al cervello più comune e aggressivo. È un astrocytoma di grado IV, il che significa che è ad alto grado e davvero brutto. Questo tumore nasce dalle cellule gliali, che supportano e proteggono le cellule nervose. Immagina il tuo cervello come una città trafficata, con i neuroni che sono le strade principali e le cellule gliali sono la squadra di manutenzione. Il GBM è come un progetto di costruzione che supera di gran lunga il budget e il tempo, causando caos nella città.
Le difficoltà nel curare il GBM
Il GBM è notoriamente difficile da trattare. I tassi di mortalità sono aumentati in posti come il Regno Unito, specialmente per le persone sopra i 60 anni. Nonostante i progressi nella medicina, i tassi di sopravvivenza non sono migliorati molto, rimanendo sotto il 5% cinque anni dopo la diagnosi. Questo significa che se ti diagnosticano un GBM, le tue possibilità di arrivare al traguardo dei cinque anni sono circa come trovare un ago in un pagliaio-solo che il pagliaio è anche in fiamme!
Dal 2005, un protocollo di Trattamento che include radiazioni e un farmaco chemioterapico chiamato temozolomide è stato l'approccio standard. Anche se ha esteso la sopravvivenza di qualche mese, è solo una goccia nell'oceano rispetto a quello che i pazienti sperano, ovvero una cura.
Cosa rende il GBM così difficile?
La complessità del GBM è sbalorditiva. I ricercatori hanno scoperto che la biologia del GBM è altamente varia, il che significa che non ci sono due tumori esattamente uguali. Questa diversità complica le opzioni di trattamento e crea una situazione in cui le terapie che funzionano per un tumore potrebbero non funzionare per un altro, simile a come alcune persone possono mangiare cibo piccante senza piangere mentre altre hanno bisogno di un gallone di latte vicino.
A complicare ulteriormente le cose, ci sono cellule speciali note come Cellule staminali del GBM (GSC). Queste cellule sono come quelle erbacce fastidiose nel tuo giardino: possono rigenerarsi e resistere ai trattamenti. Fioriscono in un ambiente favorevole che le aiuta a crescere e adattarsi, rendendole ancora più difficili da affrontare.
L'ascesa delle nuove tecnologie
Negli ultimi anni, sono emerse nuove tecnologie che permettono agli scienziati di studiare il GBM in modo più dettagliato. Questo include la trascrittomica a singola cellula, che esamina il patrimonio genetico delle singole cellule. I ricercatori stanno anche usando tecniche di imaging avanzate per raccogliere più informazioni su come si comportano i tumori.
Questi progressi tecnologici aprono la porta a una migliore comprensione del GBM e, possibilmente, a nuove terapie. Un approccio promettente ha coinvolto un trial clinico che testava una combinazione di farmaci mirati a specifiche mutazioni trovate in alcuni pazienti con GBM. Anche se questo trial ha mostrato risultati positivi, ha evidenziato la sfida di trattare una malattia in cui solo una piccola percentuale di pazienti ha il tipo di mutazione che i farmaci mirano a colpire.
Il dilemma dello sviluppo dei farmaci
Nella corsa per trovare trattamenti efficaci per il GBM, il percorso è stato complicato. Molti farmaci che i ricercatori speravano funzionassero hanno fallito nei trial clinici. Questo ha portato a ripensare a come sviluppare nuovi farmaci. Invece di concentrarsi solo su obiettivi specifici nel tumore, i ricercatori stanno ora esaminando il comportamento generale e le caratteristiche delle cellule tumorali.
Un approccio che ha guadagnato attenzione è la scoperta di farmaci fenotipici (PDD). Questo metodo implica lo studio di come i farmaci influenzano l'intera cellula piuttosto che concentrarsi solo su un singolo obiettivo molecolare. È un po' come provare diverse spezie in una ricetta finché non trovi la combinazione perfetta, invece di aggiungere solo sale e chiamarla un giorno.
Screening per nuovi trattamenti
Uno dei metodi che i ricercatori stanno usando per trovare nuovi trattamenti per il GBM è attraverso uno screening estensivo dei farmaci. In questo processo, vari composti vengono testati su modelli GSC derivati dai pazienti. L'obiettivo è identificare composti che possano uccidere efficacemente queste cellule staminali resilienti.
In uno sforzo recente di screening, i ricercatori hanno testato una biblioteca di farmaci contro sei diverse linee GSC, coprendo vari sottotipi di GBM. Hanno cercato composti che potessero avere un impatto significativo sulla sopravvivenza e sul comportamento di queste cellule. Dopo aver esaminato quasi 4.000 composti diversi, i ricercatori sono stati in grado di identificare oltre 200 che mostravano qualche promessa.
Uno sguardo più da vicino ai candidati
Tra i candidati promettenti c'erano classi di farmaci ben noti, inclusi quelli che mirano al ciclo cellulare, all'apoptosi (o morte cellulare programmata) e ad altri processi cruciali nella vita cellulare. Alcuni di questi farmaci erano già stati usati in altri tipi di cancro, quindi la speranza era di riprogrammarli per il GBM.
Un gruppo di farmaci che si è distinto era un tipo di inibitore noto per colpire le istone deacetilasi (HDAC). Questi composti hanno mostrato potenziale nel trattamento di vari tipi di cancro. I ricercatori hanno testato una biblioteca specifica di inibitori HDAC per vedere quanto potessero essere efficaci contro le GSC. Alcuni di loro si sono rivelati incredibilmente potenti, con un candidato, il fimepinostat, che ha mostrato risultati particolarmente incoraggianti.
Inibitori CDK per la salvezza?
Un'altra classe di farmaci, chiamata inibitori della chinasi dipendenti dalla ciclina (CDK), ha anche mostrato efficacia contro il GBM. Le CDK sono fondamentali per la regolazione del ciclo cellulare, rendendole obiettivi attraenti per la terapia contro il cancro. In un esperimento, diversi inibitori CDK hanno dimostrato una forte attività contro le linee GSC, portando i ricercatori a suggerire che ulteriori esplorazioni di questi agenti potrebbero dare frutti.
La gioia delle combinazioni di farmaci
I ricercatori non si stanno solo fermando ai test di farmaci singoli; stanno anche esaminando la possibilità di combinare i farmaci. L'idea è che gli effetti combinati potrebbero essere più potenti di qualsiasi singolo agente. Alcuni primi studi di combinazione hanno mostrato risultati promettenti con inibitori HDAC e CDK che lavorano insieme.
La logica dietro questo è che se un farmaco indebolisce le cellule tumorali, un altro potrebbe completare il lavoro. È come un duo nel wrestling, dove un lottatore distrae l'avversario mentre l'altro infligge un colpo fatale.
Cosa c'è dopo?
Anche se i risultati sono promettenti, è importante ricordare che c'è ancora molto lavoro da fare. I ricercatori continuano a esaminare i risultati, cercando modi per affinare ulteriormente questi composti. L'obiettivo è sviluppare trattamenti sicuri ed efficaci che possano migliorare le probabilità di sopravvivenza per i pazienti con GBM.
Nel grande schema delle cose, la ricerca in corso rappresenta speranza. Anche se il GBM è un avversario difficile, i progressi nella tecnologia e una comprensione più profonda della malattia forniscono un percorso verso trattamenti migliori.
Conclusione
Il glioblastoma è una condizione medica impegnativa che colpisce molte vite, ma i ricercatori stanno lavorando sodo, cercando di capire come affrontare questa bestia. Attraverso la comprensione delle sue complessità e il potere dei trattamenti innovativi, c'è speranza per il futuro. Che si tratti di nuovi farmaci, combinazioni di terapie esistenti o modi migliori per somministrarli, la battaglia contro il GBM è tutt'altro che finita. Anche se può sembrare un Davide contro Golia, con ogni nuova scoperta, c'è una possibilità più forte che Davide possa emergere vittorioso!
Titolo: A comprehensive pharmacological survey across heterogeneous patient-derived GBM stem cell models
Estratto: Despite substantial drug discovery investments, the lack of any significant therapeutic advancement in the treatment of glioblastoma (GBM) over the past two decades calls for more innovation in the identification of effective treatments. The inter-and intra-patient heterogeneity of GBM presents significant obstacles to effective clinical progression of novel treatments by contributing to tumour plasticity and rapid drug resistance that confounds contemporary target directed drug discovery strategies. Phenotypic drug screening is ideally suited to heterogeneous diseases, where targeting specific oncogenic drivers have been broadly ineffective. Our hypothesis is that a modern phenotypic led approach using disease relevant patient derived GBM stem cell systems will be the most productive approach to identifying new therapeutic targets, drug classes and future drug combinations that target the heterogeneity of GBM. In this study we incorporate a panel of patient derived GBM stem cell lines into an automated and unbiased Cell Painting assay to quantify multiple GBM stem cell phenotypes. By screening several compound libraries at multiple concentrations across a panel of patient-derived GBM stem cells we provide the first comprehensive survey of distinct pharmacological classes and known druggable targets, including all clinically approved drug classes and oncology drug candidates upon multiple GBM stem cell phenotypes linked to cell proliferation, survival and differentiation. Our data set representing, 3866 compounds, 2.2million images and 64000 datapoints is the largest phenotypic screen carried out to date on a panel of patient-derived GBM stem cell models that we are aware off. We seek to identify agents and targets classes which engender potent activity across heterogenous GBM genotypes and phenotypes, in this study we further characterize two validated target classes, histone deacetylase inhibitors and cyclin dependent kinases that exert broad and potent effects on the phenotypic and transcriptomic profiles of GBM stem cells. Here we present all validated hit compounds and their target assignments for the GBM community to explore.
Autori: Richard J.R. Elliott, Peter Nagle, Muhammad Furqan, John C. Dawson, Aoife McCarthy, Alison F Munro, Camilla Drake, Gillian M Morrison, Michael Marand, Daniel Ebner, Steven M. Pollard, Valerie G Brunton, Margaret C Frame, Neil O. Carragher
Ultimo aggiornamento: 2024-12-04 00:00:00
Lingua: English
URL di origine: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.11.27.625719
Fonte PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.11.27.625719.full.pdf
Licenza: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
Modifiche: Questa sintesi è stata creata con l'assistenza di AI e potrebbe presentare delle imprecisioni. Per informazioni accurate, consultare i documenti originali collegati qui.
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