Identificazione dei bersagli per terapie mirate antitumorali

Lo sviluppo di terapie a bersaglio molecolare richiede l'identificazione di molecole che svolgano un ruolo chiave nella proliferazione e sopravvivenza delle cellule tumorali. Uno dei metodi consiste nel confrontare le proteine presenti delle cellule tumorali con quelle delle cellule normali.

Le proteine presenti in quantità maggiore o in forma modificata nelle cellule tumorali posono rappresentare potenziali bersagli terapeutici.

Un esempio è la proteina del recettore 2 del fattore di crescita epidermico umano (HER-2). HER-2 è una proteina presente in quantità elevate sulla superficie di alcune cellule tumorali. Farmaci come il trastuzumab sono diretti contro HER-2 e vengono utilizzati nel trattamento di tumori della mammella e dello stomaco.

Un altro approccio per identificare potenziali bersagli è determinare se le cellule tumorali producono forme mutate di proteine che stimolano la crescita tumorale. Ad esempio, nel melanoma si utilizzano farmaci che colpiscono specifiche mutazioni genetiche o proteine coinvolte nella crescita delle cellule tumorali, bloccando i segnali che stimolano proliferazione e sopravvivenza delle cellule neoplastiche.

Un’altra possibilità è rappresentata dalla eventuale presenza di anomalie nei cromosomi delle cellule tumorali rispetto alle cellule normali. A volte queste anomalie cromosomiche portano alla creazione di un gene di fusione (un gene che incorpora parti di due diversi geni) il cui prodotto, chiamato proteina di fusione, può guidare lo sviluppo del cancro. Tali proteine di fusione sono potenziali bersagli per terapie antitumorali mirate. 

Sviluppo delle terapie mirate antitumorali

Una volta identificato un bersaglio molecolare, il passo successivo è sviluppare una farmaci in grado di bloccarne l'attività.  Alcune terapie utilizzano piccole molecole, altre anticorpi. Le piccole molecole sono farmaci di dimensioni ridotte che penetrano facilmente all'interno della cellula tumorale e agiscono su bersagli intracellulari. Vengono identificate testando migliaia di composti chimici e selezionando quelli più efficaci. Gli anticorpi sono molecole più grandi che agiscono sulla superficie delle cellule tumorali.

Vengono sviluppate stimolando il sistema immunitario di anumali (spesso topo) con la proteina bersaglio per ottenere anticorpi specifici.

Terapie mirate antitumorali disponibili

Molte terapie mirate sono state approvate nel trattamento del cancro. Esse includono terapie ormonali, inibitori della trasduzione del segnale, modulatori dell'espressione genica, induttori di apoptosi, inibitori dell'angiogenesi, immunoterapie e composti che rilasciano tossine.

Le terapie ormonali rallentano o fermano la crescita dei tumori ormono-sensibili, ossia quelli che necessitano di ormoni per crescere. Agiscono impedendo all’organismo di produrre gli ormoni o interferendo con l'azione degli ormoni stessi. Le terapie ormonali sono state approvate sia per il cancro al seno, sia per il cancro alla prostata.

Gli inibitori della trasduzione del segnale bloccano l’attività di molecole che partecipano al processo mediante il quale una cellula risponde ai segnali provenienti dall’ambiente esterno. In alcuni tumori in cui le cellule maligne si moltiplicano continuamente, possono essere utilizzati gli inibitori della trasduzione del segnale che interferiscono con i processi di replicazione cellulare.

I modulatori dell’espressione genica modificano la funzione delle proteine che svolgono un ruolo nel controllo del funzionamento dei geni.

Gli induttori di apoptosi inducono le cellule tumorali a subire un processo di morte cellulare controllata, chiamato apoptosi, che normalmente il corpo usa per eliminare cellule non necessarie o anormali. Le cellule tumorali hanno strategie per evitare l'apoptosi. Gli induttori dell’apoptosi possono aggirare queste strategie per causare la morte delle cellule tumorali.

Gli inibitori dell'angiogenesi bloccano la crescita di nuovi vasi sanguigni nei tumori (angiogenesi tumorale). L’angiogenesi tumorale ha lo scopo di aumentare l’apporto di sangue per far crescere il tumore oltre una certa dimensione, poiché il sangue fornisce l'ossigeno e le sostanze nutritive di cui i tumori necessitano per crescere continuamente. Trattamenti che interferiscono con l'angiogenesi possono bloccare la crescita del tumore. Alcune terapie mirate che inibiscono l'angiogenesi interferiscono con l'azione del fattore di crescita dell'endotelio vascolare (VEGF), una sostanza che stimola la formazione di nuovi vasi sanguigni.

Le immunoterapie attivano il sistema immunitario per distruggere le cellule tumorali. Alcune immunoterapie utilizzano anticorpi che riconoscono specifiche molecole sulla superficie delle cellule tumorali. Il legame dell'anticorpo con la molecola bersaglio determina la distruzione delle cellule che ne sono portatrici da parte del sistema immunitario, rilasciando molecole tossiche possono causare la morte delle cellule tumorali. Quando l'anticorpo si lega alla cellula tumorale, la molecola tossica che è collegata all'anticorpo, ad esempio una sostanza radioattiva o una sostanza chimica velenosa, viene assorbita dalla cellula, uccidendola. La tossina non influenza le cellule che non hanno il bersaglio per l'anticorpo, vale a dire la stragrande maggioranza delle cellule sane del corpo.

Impiego delle terapie mirate antitumorali

Per utilizzare una terapia mirata è necessario verificare che il tumore presenti il bersaglio molecolare appropriato. In alcuni tumori questo bersaglio è noto e quasi sempre presente, mentre in altri casi è necessario analizzare il tessuto tumorale del paziente per identificare eventuali mutazioni o proteine specifiche. 

Limiti delle terapie mirate antitumorali

Nonostante i progressi, queste terapie presentano alcune limitazioni. Una è costituita dalla resistenza acquisita dal tumore nei confronti dei farmaci utilizzati. 

Il tumore può diventare resistente attraverso:

• modifiche del bersaglio molecolare
• attivazione di vie alternative di crescita cellulare

Per questo motivo spesso si utilizzano combinazioni di farmaci. Ad esempio, nel melanoma con mutazione BRAF V600E, l'uso di due farmaci può rallentare la comparsa della resistenza più efficacemente rispetto all'uso di uno solo.

Un altro approccio consiste nel combinare una terapia a bersaglio molecolare con la chemioterapia tradizionale come nel caso del trastuzumab associato a docetaxel nel carcinoma mammario metastatico HER-2 positivo.

Effetti collaterali delle terapie mirate

Sebbene siano progettate per essere più selettive rispetto alla chemioterapia, anche le terapie mirate possono causare effetti indesiderati. 

Gli effetti indesiderati più comuni sono: e problemi al fegato, come l'epatite e l’innalzamento degli  Altri effetti indesiderati osservati includono:

• diarrea
• problemi al fegato (epatite e innalzamento degli enzimi epatici)

Altri effetti indesiderati più comuni sono:

• problemi cutanei (eruzione simile all'acne, pelle secca, alterazioni delle unghie, depigmentazione dei capelli)
• problemi della coagulazione e della cicatrizzazione
• ipertensione arteriosa
• perforazione gastrointestinale (evento raro)

Alcuni effetti indesiderati possono essere associati a una maggiore efficacia del trattamento. Ad esempio:

• eruzione acneiforme durante terapia con erlotinib o gefitinib
• aumento della pressione durante terapia con bevacizumab

Nei bambini, alcune terapie mirate possono causare effetti diversi rispetto agli adulti, tra cui immunosoppressione o alterazioni della fertilità.

Principali tumori trattati con terapie mirate

Per quanto riguarda i tumori più diffusi, le terapie mirate sono già in uso da diversi anni, ma la ricerca ha ampliato notevolmente la gamma di molecole disponibili. Pertanto, l'elenco che segue non è esaustivo ed è da considerarsi solo indicativo di un quadro in continua evoluzione.

Tumore al polmone non a piccole cellule

Le terapie mirate per il tumore al polmone non a piccole cellule (NSCLC) appartengono a diverse categorie e sono numerose. I bersagli principali includono:

• EGFR (Recettore del fattore di crescita epidermico): le mutazioni più comuni sono trattate con inibitori di prima, seconda e terza generazione come osimertinib (standard attuale, anche in combinazione con chemioterapia), erlotinib, gefitinib, afatinib e amivantamab
• ALK (Anaplastic Lymphoma Kinase): riarrangiamenti trattati con inibitori specifici come alectinib, brigatinib, lorlatinib
• ROS1: il farmaco d’elezione è crizotinib, mentre entrectinib è efficace anche per localizzazioni cerebrali
• BRAF: trattato con la combinazione dabrafenib e trametinib
• KRAS: bersaglio recentemente aggredibile con farmaci come sotorasib e adagrasib
• MET, RET, NTRK: altre alterazioni genetiche per cui sono disponibili farmaci mirati (es. capmatinib per MET, selpercatinib per RET
• Antiangiogenetici: bevacizumab è utilizzato per bloccare la formazione di nuovi vasi sanguigni tumorali
• Farmaci immunoterapici (nivolumab, pembrolizumab)

Tumore al colon

I principali bersagli molecolari nel tumore del colon-retto, fondamentali per le terapie mirate, includono::

• EGFR (bloccato da cetuximab/panitumumab), VEGF (inibito da bevacizumab/aflibercept) e le mutazioni genetiche RAS (KRAS/NRAS) e BRAF. Anche le proteine di riparazione del DNA (MMR) sono bersaglio cruciali per l'immunoterapia
• EGFR (Epidermal Growth Factor Receptor): anticorpi monoclonali come cetuximab e panitumumab bloccano questo recettore, inibendo la proliferazione cellulare
• VEGF (Vascular Endothelial Growth Factor): farmaci anti-angiogenici come bevacizumab e aflibercept bloccano la formazione di nuovi vasi sanguigni, "affamando" il tumore
• BRAF (V600E): una mutazione (circa 10% dei casi) associata a una prognosi più severa e bersaglio di specifici inibitori
• MMR (Mismatch Repair) / MSI (Microsatellite Instability): la presenza di un deficit nei meccanismi di riparazione del DNA (MMR) o di un'elevata instabilità dei microsatelliti (MSI) rende i tumori particolarmente sensibili all'immunoterapia, in particolare agli inibitori dei checkpoint immunitari (come pembrolizumab, nivolumab)
• Nuovi bersagli: il fruquintinib è un nuovo inibitore orale dell'angiogenesi (recettori VEGF) utilizzato nei casi metastatici refrattari

Tumore al rene

I principali bersagli molecolari nel carcinoma renale (RCC), in particolare quello a cellule chiare, includono:

• VEGF/VEGFR (Vascular Endothelial Growth Factor): bersaglio primario per inibire la neoangiogenesi, fondamentale perché l'RCC è un tumore altamente vascolarizzato. Farmaci: Sunitinib, Pazopanib, Axitinib, Cabozantinib, Tivozanib
• mTOR (mammalian Bersaglio of Rapamycin): via di segnalazione intracellulare che regola il metabolismo e la crescita, inibita in seconda linea o in casi specifici. Farmaci: Everolimus, Temsirolimus
• MET e AXL: bersagli di Cabozantinib, che agisce anche su VEGFR, utilizzato per contrastare i meccanismi di resistenza
• Checkpoint Immunitari bersaglio chiave dell'immunoterapia (Nivolumab, Pembrolizumab, Ipilimumab) spesso in combinazione con anti-VEGF

Tumore al seno

I principali bersagli molecolari nel tumore al seno includono:

• Recettori Ormonali (ER/PR): presenti in oltre il 70% dei tumori, sono il bersaglio della terapia ormonale (tamoxifene, inibitori dell'aromatasi)
• HER2 (Human Epidermal Growth Factor Receptor 2): sovraespresso in circa il 15-20% dei casi, è il bersaglio di farmaci come trastuzumab, pertuzumab e anticorpi coniugati (ADC) come T-DM1
• Mutazioni BRCA1 e BRCA2: responsabili di forme ereditarie, sono il bersaglio dei PARP inibitori (es. olaparib)
• CDK4/6 (Cyclin-Dependent Kinases): il blocco di CDK4/6 tramite inibitori (palbociclib, ribociclib, abemaciclib) si associa alla terapia ormonale per bloccare il ciclo cellulare
• PD-L1 (Programmed Death-Ligand 1): bersaglio dell'immunoterapia (pembrolizumab, atezolizumab), specialmente nel tumore triplo negativo avanzato
• PI3K/AKT/mTOR pathway: alterazioni in questa via di segnalazione, specialmente PIK3CA, sono bersagliati da farmaci come alpelisib
• MAML1: recente bersaglio studiato per la sua alta espressione nel tumore al seno triplo negativo, promettente per nuove terapie

Melanoma

I principali bersagli molecolari nel melanoma includono le mutazioni del gene BRAF (presente in circa il 50% dei casi, specialmente V600E/K), il gene NRAS (20.30% dei casi), e il recettore c-KIT (1-3%, frequente in melanomi mucosali/acrali).

I farmaci includono:

• Inibitori di BRAF: bloccano la proteina BRAF mutata che stimola la crescita cellulare. I farmaci includono vemurafenib, dabrafenib ed encorafenib
• Inibitori di MEK: agiscono sulla via MAPK a valle di BRAF. Comprendono cobimetinib, trametinib e binimetinib . Spesso usati in associazione con gli inibitori BRAF per migliorare l'efficacia
• Inibitori di c-KIT: bersaglio utilizzato per mutazioni specifiche in sottotipi rari (mucosi, acrali, volto). Farmaci includono imatinib o nilotinib

Leucemie e altri tumori del sangue

Le terapie mirate per le leucemie in Italia si concentrano su specifiche alterazioni genetiche e molecolari che guidano la proliferazione cellulare. I principali bersagli molecolari variano a seconda del tipo di leucemia (acuta o cronica).

Leucemia Mieloide Acuta (LMA)

• FLT3 (FMS-like tyrosine kinase 3): è uno dei bersagli più comuni, mutato in circa un terzo dei pazienti. I farmaci inibitori includono midostaurina, gilteritinib e quizartinib
• IDH1 e IDH2 (Isocitrato deidrogenasi 1 e 2): mutazioni presenti in alcuni sottotipi di LMA. Ibersagli sono trattati con ivosidenib (IDH1) ed enasidenib (IDH2)
• CD33: una proteina espressa sulla superficie delle cellule staminali mieloidi. Il gemtuzumab ozogamicin è un anticorpo monoclonale diretto contro questo bersaglio
• BCL-2: una proteina anti-apoptotica (che impedisce la morte cellulare) inibita dal farmaco venetoclax
• NPM1 e riarrangiamenti KMT2A: bersagli emergenti trattati con inibitori di menin (es. revumenib)

Leucemia Mieloide Cronica (LMC)

• BCR-ABL1: la proteina di fusione derivante dal cromosoma Philadelphia è il bersaglio primario. Viene colpita da inibitori della tirosin-chinasi (TKI) come imatinib, dasatinib, nilotinib, bosutinib e ponatinib

Leucemia Linfoblastica acuta (LLA)

• BCR-ABL1: utilizzato anche nella LLA Philadelphia-positiva (Ph+)
• CD19, CD20, CD22: antigeni di superficie bersagliati da anticorpi monoclonali (es. blinatumomab per CD19) o terapie CAR-T

Leucemia Linfatica Cronica (LLC)

• BTK (Bruton Tyrosine Kinase): proteina chiave nella sopravvivenza delle cellule B. Trattata con ibrutinib, acalabrutinib e zanubrutinib
• BCL-2: anche in questo caso, venetoclax è utilizzato per indurre l'apoptosi

Mieloma Multiplo

Il mieloma multiplo (MM) è una neoplasia plasmacellulare caratterizzata da una notevole eterogeneità molecolare.

I principali bersagli molecolari e terapeutici nel mieloma multiplo includono:

• BCMA (B-Cell Maturation Antigen): attualmente il bersaglio più importante e validato. È espresso quasi esclusivamente sulle plasmacellule (normali e maligne). È il bersaglio di CAR-T
• CD38: proteina altamente espressa sulle plasmacellule del mieloma. Anticorpi monoclonali anti-CD38 come Daratumumab e Isatuximab ne causano la morte diretta e ne favoriscono l'eliminazione da parte del sistema immunitario
• SLAMF7 (Signaling Lymphocytic Activation Molecule Family 7): bersaglio dell'anticorpo monoclonale Elotuzumab, che agisce attivando le cellule Natural Killer (NK) per eliminare il mieloma
• Proteasoma: il proteasoma è un apparato cellulare che elimina le proteine mal ripiegate. Le cellule del mieloma sono molto sensibili al suo blocco. Gli inibitori del proteasoma includono Bortezomib, Carfilzomib e Ixazomib
• Cereblon (CRBN - Immunomodulatori): farmaci come Lenalidomide, Pomalidomide e Iberdomide (IMiDs) si legano a una proteina chiamata cereblon, portando alla degradazione dei fattori di trascrizione IKZF1/3, necessari per la sopravvivenza delle cellule di mieloma

Bibliografia

National Institutes of Health (NIH). National Cancer Institute. Targeted Cancer Therapies (Inglese)

American Cancer Society. Targeted Therapy (Inglese)

Associazione Italiana per la Ricerca sul Cancro (AIRC). Terapie mirate

Associazione Italiana di Oncologia Medica (AIOM). Terapie mirate. Cento domande, Cento risposte