L’efficacia dei farmaci dipende da diversi fattori, tra cui il momento della giornata in cui vengono somministrati. E perché? Perché il nostro corpo non funziona sempre nello stesso modo.
Segue invece il ciclo del suo orologio interno, il cosiddetto ritmo circadiano. Tuttavia, poiché questo ritmo è diverso per ogni persona e dipende da una serie di fattori, è difficile adattare la somministrazione dei farmaci all’orologio corporeo individuale del paziente. I ricercatori della Charité – Universitätsmedizin Berlin hanno ora sviluppato un metodo per determinare la tempistica ottimale del trattamento antitumorale sulla base di specifiche linee cellulari di cancro al seno. Il loro approccio è descritto nella rivista Nature Communications. L’orologio interno umano determina il ritmo di molte funzioni corporee e processi metabolici, come il sonno e la digestione. Ma non sono solo gli organi a essere più o meno attivi a seconda dell’ora del giorno.

Anche le singole cellule seguono un ciclo determinato dall’orologio del corpo umano, per cui reagiscono in modo diverso alle influenze esterne nelle diverse ore del giorno. Questo aspetto è di grande importanza per la chemioterapia nel trattamento del cancro. Studi precedenti hanno dimostrato che la chemioterapia è più efficace quando le cellule tumorali si dividono. Tuttavia, questa scoperta è stata finora poco utilizzata nel trattamento clinico. Un team interdisciplinare della Charité, guidato dal Dr. Adrián Enrique Granada del Charité Comprehensive Cancer Center (CCCC), ha cercato di colmare questa lacuna. Il team ha cercato di individuare il momento ottimale per la somministrazione dei farmaci in base ai ritmi circadiani individuali dei tumori.

Esempio di cancro al seno triplo negativo

“Abbiamo coltivato cellule di pazienti con cancro al seno triplo negativo per osservare come reagiscono ai farmaci somministrati in diversi momenti della giornata”, spiega Carolin Ector, ricercatrice associata al team di Granada. Il cancro al seno triplo negativo è una forma molto aggressiva di cancro al seno per la quale esistono pochi trattamenti efficaci. “Utilizzando il live imaging, un metodo per monitorare continuamente le cellule viventi, e complesse tecniche di analisi dei dati, i ricercatori hanno potuto osservare e valutare nel dettaglio i ritmi circadiani, i cicli di crescita e le risposte ai farmaci di queste cellule tumorali. In questo modo, i ricercatori hanno identificato i momenti specifici della giornata in cui le cellule tumorali rispondono meglio ai trattamenti farmacologici.

Ad esempio, è stato scoperto che l’agente chemioterapico 5-fluorouracile (5-FU) è più efficace contro una certa linea di cellule tumorali tra le otto e le dieci del mattino. Come dimostra lo studio, alcuni fattori cellulari e genetici sono determinanti. Gli scienziati sono riusciti persino a determinare quali geni sono decisivi per l’effetto circadiano di alcuni farmaci. “Li chiamiamo ‘core clock genes’. Secondo Granada, hanno un’influenza significativa sulla risposta delle cellule tumorali ai trattamenti somministrati in diversi momenti della giornata.

I profili mostrano come i tipi di cellule tumorali rispondono ai farmaci

Questo approccio può essere utilizzato per creare profili dettagliati che mostrano come i diversi tipi di cellule tumorali rispondono a diversi farmaci in tempi diversi. Secondo i ricercatori, questo può aiutare a determinare le combinazioni di farmaci più efficaci. Nel complesso, questi risultati suggeriscono che piani di trattamento personalizzati basati sui ritmi circadiani individuali potrebbero migliorare significativamente l’efficacia del trattamento del cancro. Inoltre, gli effetti collaterali indesiderati potrebbero essere ridotti.

Affinché queste scoperte possano essere presto incorporate nella pratica clinica, i risultati devono essere convalidati in studi su gruppi di pazienti più ampi. I ricercatori hanno anche in programma di studiare i meccanismi molecolari alla base delle influenze circadiane sulla sensibilità ai farmaci per ottimizzare ulteriormente i tempi di trattamento e identificare nuovi bersagli terapeutici.