Da un frammento di tessuto prelevato a un paziente può nascere, dentro un laboratorio, una struttura tridimensionale capace di conservare molte delle caratteristiche genetiche e biologiche del tumore originario. E da Verona, negli ultimi anni, oltre settanta di questi modelli hanno iniziato un viaggio molto più lungo: sono stati studiati, caratterizzati e messi a disposizione di ricercatori di tutto il mondo.
È il contributo dell’Arc-net Centre for Applied Research on Cancer dell’Università di Verona alla Human Cancer Models Initiative, HCMI, il grande progetto internazionale che nell’arco di dieci anni ha costruito una delle più ampie raccolte mai realizzate di modelli tumorali derivati direttamente dai pazienti. I risultati del lavoro sono stati pubblicati sulla rivista Nature.
Verona ha portato nel progetto oltre 70 modelli di tumore pancreatico e colorettale, un patrimonio scientifico che non resta chiuso nei laboratori dell’Ateneo ma entra in una rete internazionale pensata proprio per mettere strumenti, dati e materiali a disposizione della ricerca oncologica. Un passaggio che dà una dimensione molto concreta a un principio spesso evocato nella scienza: un campione ottenuto da un singolo paziente può diventare una risorsa utilizzabile, nel tempo, da gruppi di ricerca lontani migliaia di chilometri.
Al centro di questo lavoro ci sono gli organoidi tumorali, strutture tridimensionali ottenute dai tessuti dei pazienti e coltivate in laboratorio. Rispetto alle tradizionali colture cellulari bidimensionali, questi modelli riescono a mantenere molte caratteristiche genetiche e biologiche del tumore da cui provengono. Per chi studia il cancro significa poter osservare in condizioni più rappresentative come le cellule crescono, come si adattano, da quali meccanismi dipende la loro sopravvivenza e come reagiscono ai trattamenti.
La forza del progetto, però, sta anche nella quantità e nella profondità delle informazioni raccolte. Il compendio internazionale comprende modelli relativi a numerose neoplasie: pancreas, mammella, endometrio, colon-retto, vescica, ovaio, polmone e distretto testa-collo. Per 522 modelli sono disponibili dati clinici completi, 153 riguardano tumori rari e 71 derivano da partecipanti con ascendenza non europea. Accanto ai modelli sono disponibili anche materiali provenienti dai tumori originari e profili molecolari avanzati, comprese sequenze di Dna e Rna, dati trascrittomici ed epigenetici.
È qui che il valore della raccolta diventa evidente. Non si tratta semplicemente di moltiplicare campioni in laboratorio, ma di costruire strumenti che possano essere studiati da prospettive differenti e riutilizzati per domande scientifiche che, al momento della loro creazione, magari non erano nemmeno state formulate.
Il Centro veronese ha preso parte all’iniziativa come subsite italiano del Cancer Model Development Center, coordinato dal Cold Spring Harbor Laboratory negli Stati Uniti. La sede italiana è stata co-guidata da Aldo Scarpa, docente di Anatomia patologica dell’Università di Verona e fondatore di Arc-net, e da Vincenzo Corbo, docente del dipartimento di Ingegneria per la medicina di innovazione e direttore della Scuola di dottorato di Ateneo.
Dietro il contributo veronese c’è anche una storia scientifica che parte dagli Stati Uniti. Durante la sua esperienza nel laboratorio di David Tuveson al Cold Spring Harbor Laboratory di New York, Vincenzo Corbo ha partecipato allo sviluppo delle tecnologie per la coltura degli organoidi pancreatici. Una competenza poi riportata a Verona e sviluppata all’interno di Arc-net, dove si è intrecciata con il lavoro già presente sul fronte della patologia e della caratterizzazione molecolare dei tumori.
È proprio questo incrocio tra competenze diverse uno dei punti su cui poggia l’intero progetto. HCMI ha collegato ricercatori, clinici e strutture di più Paesi, mentre il gruppo veronese ha lavorato in stretta collaborazione con Cold Spring Harbor Laboratory, Northwell Health e Hubrecht Institute, oltre che con gli altri partner del consorzio. Ricerca accademica, medicina traslazionale e attività clinica sono state messe nella stessa traiettoria, con l’obiettivo di trasformare i campioni dei pazienti in modelli studiabili e condivisi.
“La partecipazione a questo progetto internazionale testimonia il valore della collaborazione tra ricerca di base, ricerca traslazionale e attività clinica”, spiega Vincenzo Corbo. “La forza del modello veronese risiede proprio nella capacità di far dialogare realtà diverse, accomunate dall’obiettivo di comprendere meglio la biologia dei tumori e sviluppare strumenti sempre più efficaci per la medicina del futuro”.
L’EDITORIALE DEL BACOBrian May dice basta ai tour. Ma la magia dei Queen non va in pensioneMa il passaggio forse più significativo arriva quando quei modelli escono idealmente dai laboratori nei quali sono stati costruiti e diventano patrimonio di altri gruppi di ricerca.
“Il risultato più importante di questo progetto – prosegue Corbo -, non è soltanto aver prodotto oltre 70 modelli a Verona, ma averli trasformati in una risorsa condivisa. Ricordo ancora l’invio dei primi modelli ai repository internazionali: è stato il momento in cui l’obiettivo di anni di lavoro è diventato concreto. Oggi questi stessi modelli vengono utilizzati da gruppi di ricerca in diverse parti del mondo per affrontare domande che non avremmo potuto prevedere quando il progetto è iniziato. È esattamente questa la finalità di una infrastruttura scientifica di questo tipo”.
È una ricerca che lavora su materiali minuscoli ma dentro una geografia enorme. Dal tessuto di un singolo paziente a Verona fino ai laboratori che possono utilizzare quel modello in altre parti del mondo. Il risultato non è ancora una nuova terapia né una promessa da trasformare in slogan, ma qualcosa di più solido e concreto per chi fa ricerca: strumenti migliori, dati più ricchi e modelli condivisi con cui provare a capire più a fondo la biologia dei tumori e la loro risposta ai trattamenti.
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