Nel midollo osseo non vivono solo le cellule staminali che danno origine al sangue. Accanto a loro esiste una popolazione meno conosciuta, ma preziosa per la ricerca: le cellule stromali mesenchimali, o CSM. Sono cellule di supporto, capaci di contribuire all’equilibrio del microambiente in cui le altre cellule crescono, comunicano e si specializzano. Possono essere considerate parte dell’impalcatura viva del midollo osseo: non producono direttamente le cellule del sangue, ma aiutano a creare le condizioni perché questo complesso ecosistema funzioni correttamente. Inoltre, sono cellule multipotenti, in grado di differenziarsi in diversi tipi cellulari, in particolare cellule dell’osso, della cartilagine e del tessuto adiposo.
Le CSM rilasciano piccolissime particelle biologiche, chiamate vescicole extracellulari, che funzionano come messaggeri tra cellule: trasportano molecole, veicolano segnali e possono interagire con tessuti anche distanti. Da questa caratteristica nasce un’idea innovativa: utilizzare le vescicole come navette biologiche per trasportare farmaci verso il tessuto tumorale. Caricate con chemioterapici, queste vescicole potrebbero aiutare a portare il trattamento più vicino al tumore e, in prospettiva, a ridurre il danno ai tessuti sani.
È su questa strategia che si focalizza il progetto sviluppato dall’Ospedale Infantile Regina Margherita dell’Azienda Ospedaliera OIRM – Sant’Anna, afferente alla struttura di Oncoematologia Pediatrica diretta da Franca Fagioli. Il progetto nasce dall’esperienza decennale del Laboratorio nello studio e nell’utilizzo delle CSM e ha l’obiettivo di valutare, in fase preclinica, l’efficacia e la sicurezza di microvescicole derivate da CSM e caricate con il farmaco doxorubicina per il trattamento dei sarcomi ossei pediatrici.
I sarcomi ossei pediatrici, tra cui l’osteosarcoma e il sarcoma di Ewing, sono tumori rari e aggressivi che colpiscono soprattutto bambini, adolescenti e giovani adulti. Le terapie oggi disponibili, basate su chirurgia, chemioterapia e radioterapia, hanno migliorato le possibilità di cura in molti pazienti. Tuttavia, nelle forme metastatiche, recidivanti o resistenti ai trattamenti, la prognosi resta ancora difficile. La sfida è quindi duplice: trovare strategie più efficaci contro il tumore e, allo stesso tempo, limitare gli effetti collaterali di farmaci molto potenti.
La doxorubicina è uno dei chemioterapici utilizzati nel trattamento dei sarcomi ossei pediatrici. È un farmaco efficace, ma il suo impiego può essere limitato da effetti collaterali importanti, legati al fatto che non colpisce esclusivamente le cellule tumorali. Può infatti danneggiare anche tessuti sani, con una tossicità sistemica che include, tra gli aspetti più rilevanti, il possibile danno cardiaco. Nei bambini e negli adolescenti questo tema è particolarmente delicato, perché ridurre gli effetti a lungo termine delle cure è parte integrante della qualità della guarigione.
Per questo motivo, la ricerca sta sviluppando sistemi di drug delivery, cioè strategie capaci di veicolare i farmaci in modo più mirato verso il tumore, cercando di preservarne l’efficacia e limitarne la tossicità. In questo progetto, le vescicole extracellulari vengono isolate dal secretoma delle CSM, cioè dall’insieme delle sostanze che queste cellule rilasciano nell’ambiente durante la coltura in laboratorio. Dopo essere state prodotte e caratterizzate, possono essere caricate con doxorubicina e studiate come possibili trasportatori del farmaco.
In altre parole, non si tratta di usare direttamente cellule vive come terapia, ma di sfruttare ciò che queste cellule producono: piccole vescicole che potrebbero comportarsi come corrieri biologici. Questo aspetto è importante anche dal punto di vista della sicurezza: lavorare con vescicole derivate dalle cellule, anziché con cellule vive, può rendere il prodotto più controllabile, standardizzabile e potenzialmente più adatto allo sviluppo regolatorio.
Il progetto si fonda su competenze già consolidate. Il Laboratorio Centro Trapianti Cellule Staminali e Terapia Cellulare ha una lunga esperienza nell’isolamento, espansione e caratterizzazione delle CSM. Inoltre, la presenza di una Cell Factory accreditata AIFA permette di lavorare secondo criteri compatibili con le Good Manufacturing Practice, le norme che regolano la produzione di medicinali destinati all’uso clinico. Nella ricerca biomedica, infatti, non basta che un’idea funzioni in laboratorio: deve poter essere riprodotta, controllata, tracciata e validata secondo standard rigorosi.
I risultati preliminari indicano una direzione promettente. In studi precedenti, il gruppo ha valutato il secretoma derivato da CSM caricate con un altro farmaco chemioterapico, il paclitaxel su linee cellulari di osteosarcoma, osservando un effetto citotossico significativo. Successivamente, la metodica è stata applicata alla doxorubicina: le vescicole caricate con il farmaco hanno mostrato attività su linee cellulari di osteosarcoma, con una riduzione importante della vitalità cellulare dopo 24 ore di trattamento. Il progetto prevede ora il passaggio successivo: la validazione in modelli preclinici in vivo, passaggio necessario per capire come il farmaco si comporta nell’uomo, se rimane nel tumore, se raggiunge organi sani, quale tossicità provoca e se l’effetto terapeutico è superiore rispetto alla doxorubicina libera. Per questo il progetto prevede studi in modelli murini di sarcoma osseo, con valutazione della biodistribuzione, della farmacocinetica, dell’efficacia terapeutica e della tossicità sistemica.
Se i risultati confermeranno efficacia e sicurezza, le vescicole extracellulari caricate con doxorubicina potrebbero rappresentare una nuova formulazione biologica per il trattamento dell’osteosarcoma e di altri sarcomi ossei ad alto rischio.
Il valore del progetto sta proprio in questo ponte tra laboratorio e cura. Da una parte ci sono la ricerca sulle cellule stromali mesenchimali, le loro vescicole e le tecnologie di drug delivery; dall’altra ci sono i bisogni concreti di bambini e adolescenti con tumori rari e difficili da trattare. In mezzo, c’è il lavoro quotidiano di ricercatori, clinici, biologi, tecnici e strutture sanitarie capaci di trasformare una domanda scientifica in un percorso verificabile.