Quando i farmaci oncologici nascono nello Spazio

 A cura de Il Pensiero Scientifico Editore

 

“La Stazione Spaziale Internazionale è un ambiente unico che permette di esplorare aspetti della vita che non puoi vedere sulla Terra”. A dirlo è Ken Savin, ex ricercatore per l’azienda farmaceutica Ely Lilli, ora alle dipendenze del Center for the Advancement of Science in Space (Casis): l’organizzazione che gestisce l’U.S. National Laboratory a bordo della stazione orbitante. Sono diversi, infatti, gli esperimenti scientifici relativi allo sviluppo di nuovi trattamenti farmacologici che, proprio a causa delle condizioni particolari di questo ambiente, vengono condotti a bordo della struttura. Uno di questi, recentemente descritto dai reporter Cynthia Koons e Jared S. Hopkins in un articolo di Bloomberg Businessweek (1), potrebbe aprire nuovi orizzonti nell’ambito della lotta contro il cancro.

Le ragioni che spingono molte case farmaceutiche a lanciare programmi di ricerca a bordo della Stazione Spaziale Internazionale sono molteplici. Ad esempio, nello spazio è più facile mantenere un grado elevato di uniformità delle temperature – un processo che permette di produrre cristalli più sofisticati –, le particelle nelle soluzioni si depositano di meno e, infine, la materia si muove più lentamente, dando ai ricercatori la possibilità di filtrare un maggior numero di impurità. Aziende farmaceutiche di tutte le dimensioni, tra cui colossi come Merck, Novartis e Ely Lilly, svolgono quindi in questo ambiente ricerche di vario genere, specie nell’ambito delle prime fasi di sviluppo dei farmaci. Studi questi che vanno ad aggiungersi ai più di 2.000 condotti a bordo della Stazione Spaziale dal 1998, anno in cui è entrata in servizio, a oggi.

Tra quelli realizzati in ambito farmacologico, uno iniziato di recente è quello di Shou-Ching Jaminet, biologa molecolare con un passato alla Harvard Medical School e fondatrice – insieme al compagno – della startup biotech Angiex. Jaminet sta infatti lavorando a un farmaco oncologico potenzialmente in grado di bloccare l’apporto di sangue ai tumori, in modo da determinarne la morte, agendo sulle cellule responsabili di questa funzione – le endoteliali – le quali proliferano in presenza di un cancro (2,3). Non essendo però possibile studiare queste cellule nel loro stato non proliferativo sulla Terra, i ricercatori della Angiex sono stati costretti a rivolgere il loro sguardo verso il cielo. In un ambiente a gravità quasi zero, come quello della Stazione Spaziale Internazionale, le cellule dovrebbero infatti non proliferare, così come avviene negli individui sani.

Di conseguenza, se il farmaco della Angiex non danneggerà queste cellule “dormienti” nello spazio, è probabile che non lo farà con i vasi sanguigni dei pazienti sulla Terra. “Se poi i cambiamenti che stiamo osservando nelle cellule in cultura si verificheranno anche in quelle dei tessuti corporei degli astronauti – ha spiegato Jaminet –, potremo concludere che molto probabilmente la microgravità determina un rallentamento della crescita tumorale”. Al momento, i dati preliminari sembrano confermare le sue ipotesi: le cellule a bordo della Stazione Spaziale, di cui si sta occupando in prima persona l’astronauta e medico Serena Auṅón-Chancellor, stanno crescendo più lentamente di quelle che Jaminet sta coltivando sulla Terra in condizioni di normale gravità.

Il suo, tuttavia, è solo uno degli esperimenti di ricerca oncologica effettuati a bordo della Stazione orbitante. Ad esempio Paul Reichert, ricercatore per conto dell’azienda farmaceutica Merck, sta attualmente studiando gli effetti di un ambiente a gravità quasi zero sui processi di cristallizzazione della molecola pembrolizumab, farmaco immunoterapico la cui introduzione ha rappresentato un enorme passo in avanti nel trattamento del melanoma e di altre tipologie di cancro (4). In questo caso l’obiettivo è quello di creare cristalli più piccoli e uniformi, i quali permetterebbero di passare dall’attuale somministrazione per via endovenosa (della durata di circa un’ora) a una “one shot”, riducendo così i tempi clinici necessari al trattamento e lo stress a carico dei pazienti.

Nonostante le particolari condizioni che rendono la Stazione Spaziale Internazionale un laboratorio letteralmente unico da un punto di vista scientifico, c’è però il rischio che in futuro gli studi realizzati a bordo subiscano un freno. Infatti, gran parte della ricerca farmacologica realizzata in orbita – che nel 2017 è costata 350 milioni dei 2,8 miliardi di dollari totali di budget– è finanziata dal governo degli Stati Uniti. Tuttavia, il presidente Donald Trump ha recentemente dichiarato di voler tagliare questi finanziamenti entro il 2025, col fine di liberare fondi per altre attività della NASA. Questo nonostante le stime prevedano una progressiva riduzione dei costi necessari per realizzare ricerche a bordo della Stazione Spaziale (attualmente pari a circa 7,5 milioni di dollari per esperimento, secondo il Casis). Il futuro della ricerca farmacologica a bordo della Stazione Spaziale è quindi nelle mani delle aziende, le quali dovranno valutare se l’importanza dei risultati che questa permette di ottenere sarà tale da valere l’investimento.

 

Bibliografia

  1. Koons C, Hopkins JS. The Next Cancer Drug Might Start in Outer Space. Bloomberg Businessweek 2018; pubblicato il 25 luglio 2018.
  2. Sciuto TE, Merley A, Lin CI, et al. Intracellular distribution of TM4SF1 and internalization of TM4SF1-antibody complex in vascular endothelial cells. Biochem Biophysical Research Communications 2015; 465(3): 338 – 43.
  3. Visintin A, Knowlton K, Tyminski E, et al. Novel Anti-TM4SF1 Antibody-Drug Conjugates with Activity against Tumor Cells and Tumor Vasculature. Molecular Cancer Therapeutics 2015; 14(8): 1868 – 76.
  4. Scapin G, Yang X, Prosise WW, et al. Structure of full-length human anti-PD1 therapeutic IgG4 antibody pembrolizumab. Nature Structural & Molecular Biology 2015; 22: 953 – 958 .