Perché l'arsenico funziona nei farmaci anticancerogeni?

Già dal 18° secolo alcuni composti dell’arsenico venivano impiegati come farmaci, tra questi il triossido di arsenico (ATO), che viene comunemente prescritto nel trattamento di certi
tipi di cancro, anche se mostrano di essere efficaci, nessuno sa come essi funzionano esattamente.

Ora un gruppo di scienziati europei ha trovato la risposta. Hanno identificato il meccanismo attraverso il quale i composti dell’arsenico possono avere proprietà terapeutiche nella cura
del cancro, in particolare per la leucemia promielocitica acuta (APL). I risultati del loro lavoro, che è in parte finanziato dall’UE, sono stati di recente pubblicati su Nature Cell
Biology.

L’APL, un sottotipo della leucemia mielogena acuta, è una rara forma di cancro del sangue e del midollo osseo. I segni e sintomi dell’APL includono anemia, petecchie, febbre,
affaticamento e perdita ponderale. Viene stimato che l’APL colpisce circa 30.000 persone nell’UE.

Il composto ATO viene solitamente usato nel trattamento di pazienti che sono resistenti ad altri farmaci o che hanno avuto una ricaduta. Nel 1992 è stato identificato come ingrediente
attivo della medicina tradizionale cinese.

Studi precedenti hanno dimostrato come l’ATO distrugge il materiale genetico fondamentale (DNA) della cellula cancerogena, provocando così la morte della cellula. Secondo il professor
Ronald Hay della University of Dundee nel Regno Unito, che è stato il capo autore dello studio ‘Arsenic action on leukaemia’: «La nostra è una scoperta fondamentale per
capire come possiamo migliorare le proprietà anticancerose di questo veleno.»

I risultati di questo ultimo studio aiutano ad aumentare la consapevolezza di come l’arsenico e i composti ad esso legati possono essere impiegati nel trattamento del cancro, come anche nello
sviluppo di nuovi trattamenti più efficaci. «Conoscere le molecole specifiche coinvolte ci permette ora di lavorare alla creazione di farmaci anticancerogeni più mirati e
efficaci con minori effetti collaterali,» ha spiegato il professor Hay.

Gli scienziati hanno osservato come funziona il farmaco nelle cellule animali. Dopo aver modificato un numero di cellule per rimuovere certe proteine, hanno constatato che il farmaco aveva
effetti diversi.

Lo sviluppo di APL è caratterizzato dalla fusione delle proteine leucemia promielocitica (PML) e il recettore di acido retinoico alfa (RAR alfa), che causa la cancerizzazione o
leucemizzazione delle cellule.

Gli scienziati hanno trovato che l’arsenico aiuta le molecole denominate SUMO ad aderire alla proteina fusa coinvolta nella leucemia. Un enzima denominato RNF4 poi «insegue» le
molecole SUMO, distruggendo efficacemente la proteina fusa PML-RAR alfa che provoca il cancro.

Tuttavia, quando i ricercatori hanno rimosso l’enzima RNF4, l’aggiunta di arsenico non ha provocato la distruzione della proteina fusa PML. Invece, la proteina fusa PML-RAR alfa è
aumentata all’interno del nucleo cellulare. Quando i ricercatori hanno rimpiazzato la RNF4 nelle cellule trattate con l’arsenico, la proteina fusa è stata normalmente distrutta.

Dalle loro osservazioni i ricercatori hanno dedotto che la proteina RNF4 è necessaria perché avvenga la distruzione indotta dall’arsenico della proteina fusa.

«La scoperta delle molecole coinvolte in questo processo è un emozionante passo avanti nella comprensione di questo complesso paradosso: come può una sostanza chimica che
causa il cancro allo stesso tempo curarlo?», ha commentato il dott. Lesley Walker, direttore del Cancer Information, Cancer Research UK, uno dei cofinanziatori dello studio. «Si
tratta di un traguardo scientifico importante che speriamo porterà allo sviluppo di farmaci che intervengono sulle proteine cancerogene specifiche per combattere la malattia.»

L’UE ha appoggiato lo studio attraverso la rete di eccellenza RUBICON (Role of Ubiquitin and Ubiquitin-like Modifiers in Cellular Regulation), che è finanziata nell’ambito dell’area
tematica «Scienze della vita, genomica e biotecnologie per la salute» del sesto Programma quadro (6°PQ).

Per ulteriori informazioni, visitare:
https://www.nature.com/ncb/index.html