Una storia di scoperta: Composto naturale aiuta a trattare il cancro al seno e alle ovaie

Punti chiave

• Ricercatori finanziati dal National Cancer Institute (NCI) hanno sbloccato il potenziale del tasso del Pacifico per trattare il cancro e sviluppato il composto salvavita paclitaxel (Taxol).
• Taxol, un agente antimitotico usato per trattare il cancro, blocca la crescita delle cellule tumorali fermando la divisione cellulare, con conseguente morte cellulare.
• Uno studio clinico finanziato dall’NCI ha trovato che il 30 per cento dei pazienti con cancro ovarico avanzato ha risposto positivamente al trattamento con Taxol.
• Oggi il Taxol è nella lista dei farmaci essenziali dell’Organizzazione Mondiale della Sanità come un farmaco citotossico che uccide le cellule tumorali. È usato per trattare il cancro al seno, il cancro alle ovaie, il cancro ai polmoni non a piccole cellule, il cancro al pancreas e il sarcoma di Kaposi legato all’AIDS.

Nella seconda metà del XX secolo, i ricercatori si sono resi conto della necessità di trattamenti sistemici, come la chemioterapia e la terapia ormonale, per distruggere le cellule tumorali che si erano diffuse dal sito del tumore originale ad altre parti del corpo. Hanno cercato in lungo e in largo i prodotti più efficaci per curare il cancro. Negli anni ’60, i ricercatori finanziati dall’NCI scoprirono il composto naturale salvavita paclitaxel, che più tardi divenne il farmaco contro il cancro Taxol. Dalla sua scoperta, questo straordinario composto ha ampliato le opzioni di trattamento per i pazienti con cancro al seno e alle ovaie, dando loro la speranza di una cura. Il taxolo è anche usato per trattare il cancro ai polmoni non a piccole cellule, il cancro al pancreas e il sarcoma di Kaposi legato all’AIDS. Oggi è riconosciuto nella Lista Modello dei Farmaci Essenziali dell’Organizzazione Mondiale della Sanità, una lista dei farmaci necessari e più importanti per sostenere un sistema sanitario di base.

Questa straordinaria storia di scoperta inizia nel 1955, quando l’NCI creò il Cancer Chemotherapy National Service Center (CCNSC) in risposta alla richiesta di aumentare i programmi di screening e trattamento del cancro. Al suo inizio, il CCNSC analizzava soprattutto composti noti e sintetici. Nel 1960, l’NCI ha ampliato il centro attraverso una partnership con il Dipartimento dell’Agricoltura degli Stati Uniti (USDA) per cercare possibili cure per il cancro da prodotti naturali vegetali e animali. Tra il 1960 e il 1981, i ricercatori hanno raccolto e testato ben 30.000 campioni nell’ambito di questo programma.

Uno di questi campioni si è rivelato fondamentale per la terapia del cancro. Nel 1962, durante un’escursione nello Stato di Washington, il botanico dell’USDA Arthur Barclay raccolse la corteccia e altri campioni dall’albero di tasso del Pacifico. Due anni dopo, Monroe E. Wall, Ph.D., e Mansukh Wani, Ph.D., che erano sotto contratto con il NCI al Research Triangle Institute in North Carolina, scoprirono che gli estratti del tasso del Pacifico erano tossici per le cellule viventi. Il Dr. Wall e i suoi colleghi hanno poi isolato il composto più citotossico dalla corteccia dell’albero e l’hanno chiamato paclitaxel.

Nel 1977, dopo aver mostrato efficacia in modelli murini, l’NCI confermò l’attività antitumorale del paclitaxel e il farmaco fu selezionato come candidato per lo sviluppo clinico. Nel 1979, grazie a una sovvenzione del NCI, la dottoressa Susan Band Horwitz dell’Albert Einstein College of Medicine della Yeshiva University ha scoperto come funziona il paclitaxel. La dottoressa Horwitz ha scoperto che il composto è un agente antimitotico che blocca la crescita delle cellule tumorali fermando la divisione cellulare, con conseguente morte cellulare. Ancora più eccitante era che il paclitaxel lavorava per prevenire la divisione cellulare attraverso un meccanismo diverso rispetto ad altri farmaci antimitotici disponibili all’epoca. Questa è stata una scoperta straordinaria, poiché i medici stavano lottando per trattare i pazienti che stavano sviluppando resistenza ai farmaci o che non rispondevano alle opzioni di trattamento disponibili. Il Paclitaxel si stava rivelando una scoperta molto promettente nel trattamento del cancro.

Per migliorare la cura del cancro

Nel 1987, il ricercatore finanziato dall’NCI Ross C. Donehower, M.D., e colleghi del Johns Hopkins Oncology Center descrissero il paclitaxel come “una sostanza unica di origine vegetale che ferma la crescita del tumore”. Questi ricercatori hanno anche osservato una risposta drammatica e prolungata al paclitaxel in una paziente con cancro ovarico resistente al cisplatino durante uno studio clinico di fase I. Questi risultati iniziali hanno dato ai medici la speranza di avere un nuovo strumento per trattare il cancro ovarico che non rispondeva agli approcci tradizionali.

Nonostante i risultati incoraggianti, i successivi studi clinici sono stati ritardati a causa della lentezza con cui crescono i tassi del Pacifico e della grande quantità di corteccia necessaria per produrre dosi terapeutiche del principio attivo, paclitaxel. C’erano anche delle complessità coinvolte nello sviluppo di una versione sintetica del composto. Nonostante queste sfide, nel 1989 – 10 anni dopo la ricerca del Dr. Horwitz – sono stati pubblicati i risultati di uno studio clinico di fase II condotto dal ricercatore finanziato dalla NCI William P. McGuire, M.D., al Johns Hopkins Oncology Center. Il dottor McGuire e i suoi colleghi hanno scoperto che un impressionante 30% delle pazienti con cancro ovarico avanzato ha risposto positivamente al trattamento con paclitaxel.

La natura a crescita lenta del tasso del Pacifico e la crescente domanda del composto hanno portato a un altro blocco stradale. Nonostante il successo degli studi clinici, il farmaco era molto costoso da produrre e il costo ecologico era troppo alto – la raccolta della corteccia uccide l’albero. Per far fronte a queste sfide, i ricercatori di tutto il mondo corsero a sviluppare una forma sintetica del composto. Nel 1991, l’NCI ha collaborato con la società farmaceutica Bristol-Myers Squibb (BMS) per la produzione commerciale di Taxol, utilizzando una forma semisintetica del composto. Un anno dopo, la Food and Drug Administration approvò il Taxolo per il trattamento del cancro alle ovaie e nel 1994 per il trattamento del cancro al seno. Oggi, il Taxolo rimane uno dei migliori trattamenti antitumorali a base vegetale disponibili.

Che cosa c’è dopo la ricerca sul Taxolo?

Il futuro è luminoso per la ricerca sul Taxolo. Attualmente, i ricercatori stanno esplorando modi per espandere e migliorare l’uso del farmaco nel trattamento del cancro. L’NCI sta sostenendo diversi studi clinici per valutare l’effetto del Taxolo sui tumori ovarici, peritoneali e delle tube di Falloppio in diverse fasi. Inoltre, la dottoressa Horwitz e il suo team stanno continuando a condurre ricerche finanziate dall’NCI su come le cellule tumorali resistono al Taxol a livello molecolare, studiando le interazioni del Taxol con altri farmaci per superare la resistenza al farmaco nella cultura dei tessuti.

I ricercatori stanno anche studiando l’effetto del Taxol su altri tipi di tumori, come il cancro alla testa e al collo, alla prostata, alla vescica, alla cervice, all’esofago, alla tiroide e all’utero. Una recente ricerca sta esaminando esattamente come il Taxol lavora per interrompere la normale funzione dei microtubuli, parte della struttura interna chiave della cellula coinvolta nella mitosi. Questo lavoro aiuterà a sviluppare migliori farmaci contro il cancro e a migliorare il Taxol e altri farmaci che uccidono le cellule tumorali inattivando i microtubuli.

Il successo del Taxol ha portato altre organizzazioni e aziende a unire gli sforzi per espandere la ricerca sul Taxol. Se combinato con altri farmaci contro il cancro, il Taxol è molto promettente per offrire più opzioni di trattamento salvavita. Il Metastatic Pancreatic Adenocarcinoma Clinical Trial (MPACT) ha esaminato la terapia combinata in pazienti con cancro pancreatico metastatico. Hanno scoperto che i pazienti trattati con nab-paclitaxel (una forma di paclitaxel) in combinazione con gemcitabina hanno vissuto più a lungo rispetto ai pazienti trattati con la sola gemcitabina. I pazienti trattati con entrambi i farmaci per il cancro hanno anche vissuto più a lungo senza che la loro malattia peggiorasse (sopravvivenza libera da progressione). Nel 2013, sulla base dei risultati di MPACT, la FDA ha approvato nab-paclitaxel per l’uso in combinazione con gemcitabina per il trattamento di pazienti con cancro metastatico del pancreas.

Dalla ricerca alla pratica: NCI’s Role

Come leader nel controllo e nella prevenzione del cancro, NCI ha sostenuto la ricerca che ha portato alla scoperta e allo sviluppo del Taxol, un farmaco salvavita contro il cancro. Il Developmental Therapeutics Program (DTP) dell’NCI ha sostenuto l’essenziale lavoro preclinico e si è assicurato la difficile materia prima necessaria per isolare il composto puro. Dopo l’identificazione del taxolo, il DTP ha sviluppato una formulazione adatta all’uso umano, che è stata prodotta sotto i contratti dell’NCI, e ha fornito il taxolo per la fase I e le prime prove cliniche della fase II. Per più di quattro decenni, l’NCI ha ampliato la ricerca sul Taxolo per fornire migliori opzioni di trattamento ai pazienti con tumori al seno e alle ovaie. Grazie al continuo investimento di NCI, il Taxol offre migliori risultati di trattamento, una maggiore aspettativa di vita e una migliore qualità di vita per i pazienti affetti da cancro. Oggi, NCI continua a sostenere la ricerca di base che esplora come il Taxol funziona in diversi tipi di cellule e come può essere usato per trattare altri tipi di cancro.

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