Nuova diagnosi molecolare in oncologia

Il percorso diagnostico in campo oncologico, fino alla somministrazione della terapia, è cambiato molto nel tempo, soprattutto negli ultimi anni. Con l’aumento delle conoscenze genetiche alla base dell’insorgenza delle neoplasie, siamo in grado di ottenere un gran numero di informazioni altrimenti non rilevabili. Avvalendosi di piattaforme di Next Generation Sequencing (NGS), è possibile individuare specifiche varianti genetiche a carico del DNA/RNA tumorale, consentendo così la tipizzazione molecolare della neoplasia per ogni singolo paziente. Tutte queste nuove informazioni, ottenibili solo attraverso l’impiego della biologia molecolare, oltre alla classica diagnosi istologica, vanno a contribuire alla formulazione di una carta di identità dettagliata della massa, generare una prognosi affidabile e impostare una terapia mirata per ogni paziente. ^[1]

In ogni neoplasia si riscontrano specifiche varianti genetiche, spesso localizzate in geni come: BRAF, KRAS, NRAS, EGFR, ALK, MET, ognuno dei quali è implicato in particolari processi di carcinogenesi in specifici distretti anatomici. ^[1]

Il primo passo da seguire per consentire lo studio della neoplasia, solitamente è caratterizzato dall’esecuzione di una biopsia tissutale, che attraverso delle pratiche chirurgiche con invasività variabile, ci consente di prelevare una piccola porzione del tessuto incriminato da sottoporre a indagine molecolare. ^[3] Differentemente, anche se meno utilizzata, la biopsia liquida è una pratica non invasiva, basata su di un semplice prelievo di sangue venoso, dal quale riusciamo ad estrarre il DNA tumorale libero circolante presente in piccolissime concentrazioni, rilasciato dalle cellule in apoptosi della stessa neoplasia. Tra le tante differenze relative alle due metodiche che possiamo analizzare, dobbiamo specificare che la biopsia liquida, grazie alla sua bassa invasività, può essere ripetuta ogni qualvolta necessario e pertanto risulta molto adatta al monitoraggio della progressione/regressione della malattia. ^[2]  

Estrazione degli acidi nucleici

Una volta ottenuto il campione, prima di entrare nella fase di sequenziamento, è necessario estrarre il DNA oggetto di analisi. Esistono varie metodiche di estrazione, ognuna con tempi, costi e processi differenti tra loro. Solitamente in laboratori clinici si tende a utilizzare degli estrattori automatici o semiautomatici. Questi consentono in poco tempo di ottenere in modo affidabile il materiale desiderato.  

Sequenziamento mediante NGS

Solo adesso, con l’ausilio di sequenziatori NGS di ultima generazione, possiamo osservare la presenza di mutazioni a carico del DNA proveniente dalla lesione cancerosa. Durante l’interpretazione, il genetista frequentemente osserva varianti a singolo nucleotide (SNV) e piccole inserzioni e delezioni (INS/DEL) nei geni precedentemente descritti, coinvolti nel processo di carcinogenesi. Le mutazioni rilevate devono essere classificate in base alla probabilità di patogenicità generata in 5 classi distinte e riconosciute a livello mondiale: certamente patogenetico, probabilmente patogenetico, variante di incerto significato (VUS), probabilmente benigno e certamente benigno. Siccome non tutte le varianti rilevate hanno significato clinico per il paziente, il genetista ha l’importante compito di selezionare solo le mutazioni di interesse diagnostico e terapeutico, omettendo quelle benigne che non hanno alcun impatto nell’insorgenza neoplastica e che pertanto non influenzano la scelta terapeutica.  

Terapie oncologiche

Con la realizzazione delle target therapy, farmaci basati principalmente su anticorpi monoclonali e inibitori delle piccole molecole, in modo altamente mirato riusciamo a interferire con i processi patologici di carcinogenesi, aumentando così la speranza di vita del paziente. Fino a pochi anni fa, l’unico approccio possibile per la cura delle neoplasie, era determinato dall’impiego di pesanti cicli di chemioterapia e radioterapia spesso combinati, mix alquanto poco tollerato per l’elevato numero di effetti avversi. L’avvento di queste innovative terapie, da un punto di vista di efficacia e di tollerabilità, ha dato una svolta significativa al trattamento del paziente oncologico. Come è possibile notare dai tre farmaci riportati sotto, ogni molecola presenta un meccanismo d’azione specifico contro un certo target presente nella neoplasia, con lo scopo di arrestare o inibire l’evoluzione della lesione maligna in modo specifico, aumentando notevolmente la compliance del paziente durante tutta la durata della terapia.

Principali farmaci impiegati

• Pemigatinib approvato negli Stati Uniti d’America nel 2020, è un farmaco che appartiene ad un gruppo di medicinali chiamati inibitori delle protein chinasi, che solitamente viene impiegato per la terapia dei colongiocarcinomi. Grazie all’attività inibitoria esercitata, in particolare sui fibroblast growth factor receptors (FGFR), si riduce la crescita ed espansione tumorale nell’organismo. ^[4]
• Vandetanib anch’esso inibitore delle protein chinasi, viene solitamente impiegato per la terapia del carcinoma midollare della tiroide, soprattutto in pazienti non idonei alla chirurgia. La molecola funziona inibendo l’attività tirosin-chinasica delle famiglie EGFR, VEGFR, RET, BRK e TIE2, coinvolte principalmente nei processi patologici come l’oncogenesi, le metastasi, l’angiogenesi tumorale e il mantenimento del microambiente tumorale. In base agli studi clinici eseguiti, il tasso di sopravvivenza rispetto al placebo, è nettamente più elevato, autorizzandone così l’uso clinico. ^[5]
• Nivolumab è un farmaco molto indicato nel trattamento del melanoma metastatico o non operabile in pazienti adulti e pediatrici. È un anticorpo monoclonale umano di tipo IgG-4 che si lega al recettore PD-1 “Programmed death receptor” bloccando la sua interazione con PD-L1 e PD-L2. Una volta attivato questo meccanismo, si rilascia l’inibizione mediata dalla via PD-1 sulla risposta immunitaria antitumorale. ^[6]

Conclusioni

Concludendo, possiamo affermare che grazie alla genetica e l’ausilio di sofisticate piattaforme NGS, non solo possiamo diagnosticare in modo esatto delle neoplasie, ma perfino impostare la più idonea terapia farmacologica. L’avvento della target therapy in oncologia sta cambiando molto l’approccio terapeutico e con esso l’aspettativa di vita del paziente. Solo lavorando sulle componenti molecolari della cellula neoplastica, sarà possibile distruggere il tumore dall’interno e in modo altamente specifico, soprattutto in soggetti recidivi e resistenti alle classiche terapie.

Bibliografia e sitografia

1. Gale, R.P. (2023) Basi cellulari e Molecolari Dei tumori – ematologia E oncologia, Manuali MSD Edizione Professionisti. Manuali MSD. Available at: https://www.msdmanuals.com/it-it/professionale/ematologia-e-oncologia/panoramica-sui-tumori/basi-cellulari-e-molecolari-dei-tumori (Accessed: April 22, 2023).
2. Raccomandazioni 2020 per l’esecuzione di test Molecolari Su biopsia Liquida in Oncologia (2020a) AIOM. Available at: https://www.aiom.it/raccomandazioni-2020-per-lesecuzione-di-test-molecolari-su-biopsia-liquida-in-oncologia/ (Accessed: 13 June 2023).
3. Kocjan BJ, Hošnjak L, Poljak M. Commercially available kits for manual and automatic extraction of nucleic acids from formalin-fixed, paraffin-embedded (FFPE) tissues. Acta Dermatovenerol Alp Pannonica Adriat. 2015;24(3):47-53. doi: 10.15570/actaapa.2015.12. PMID: 26399841.
4. “Pemazyre”. Therapeutic Goods Administration (TGA). 27 settembre 2022. URL consultato il 29 aprile 2023.
5. DailyMed – CAPRELSA- Vandetanib tablet, film coated (2023) U.S. National Library of Medicine. Available at: https://dailymed.nlm.nih.gov/dailymed/drugInfo.cfm?setid=e5721cb8-4185-47b9-bbb3-1c587e558a03 (Accessed: 28 August 2023).
6. DailyMed – OPDIVO- nivolumab injection (2023) U.S. National Library of Medicine. Available at: https://dailymed.nlm.nih.gov/dailymed/drugInfo.cfm?setid=f570b9c4-6846-4de2-abfa-4d0a4ae4e394 (Accessed: 28 August 2023).

Crediti immagini

• Immagine in evidenza: https://www.dnaexpress.it/wp-content/uploads/2020/01/articolo-test-dna-compresso.jpg
• Figura 1: Realizzata da Scartoni, M. (2023) Diagnosi molecolare e istologica
• Figura 2: Realizzata da Scartoni, M. (2023b) Geni coinvolti nelle neoplasie