Abili transformer. Il ruolo chiave degli strigolattoni contro il cancro

Gli strigolattoni rappresentano una classe di ormoni delle piante individuata di recente. Come abbiamo raccontato qui, svolgono un ruolo fondamentale nel regolare la risposta della pianta a stress ambientali legati a carenze idriche o nutrizionali. Oltre all'azione endogena come ormoni, si comportano anche come molecole segnale e svolgono un ruolo cruciale nella comunicazione della pianta con il resto dell’ecosistema, compresi i funghi, costituendo così un esempio di comunicazione tra regni diversi. Questa loro caratteristica ne fa dei candidati perfetti per essere studiati sotto un profilo One Health, un approccio che riconosce la stretta connessione tra salute umana e salute degli ecosistemi terrestri.

La loro versatilità, nelle funzioni e nelle applicazioni, da un punto di vista chimico è riconducibile al fatto che la loro struttura molecolare prevede l’esistenza di diversi stereoisomeri, ovvero di disposizioni spaziali diverse della stessa molecola base. Questo ha permesso, a chi come noi lavora sulla progettazione di nuove molecole, di elaborare strutture molecolari con bioattività (che hanno effetto su organismi viventi o su tessuti specifici) potenziata di volta in volta in modo selettivo per assolvere in modo più efficace alle diverse funzioni attribuite agli SL.

Mentre il ruolo degli strigolattoni in botanica è stato ampiamente esplorato, come già raccontato qui e qui per quanto riguarda nello specifico le applicazioni agronomiche, i loro effetti sulle cellule umane e le loro potenziali applicazioni in medicina sono lungi dall'essere sfruttati appieno. Lo studio del meccanismo d’azione degli SL a livello cellulare ha dato lo spunto per avviare studi relativi ai loro effetti su organismi superiori.

In linea con questo approccio, la nostra ricerca si sta concentrando già da qualche anno sullo studio delle proprietà antitumorali di questi ormoni vegetali. Con esperimenti svolti in vitro, abbiamo per esempio dimostrato che alcuni SL naturali e loro analoghi da una parte inducono l'arresto di una fase cruciale del ciclo cellulare (detta G2/M, subito precedente alla divisione effettiva della cellula madre nelle due cellule figlie) e dall’altra favoriscono l'apoptosi - ovvero la morte cellulare programmata - in diverse cellule di carcinoma umano. Trapiantando poi carcinoma mammario umano nei topi, per comprenderne meglio il meccanismo non solo in coltura ma anche a livello sistemico, abbiamo verificato l’inibizione di crescita tumorale.

Più recentemente, abbiamo provato che gli SL sono in grado di aumentare l'instabilità del genoma e di indurre la morte cellulare mediante un meccanismo di induzione del danno al DNA e inibizione della riparazione dello stesso.
Ma come è possibile direzionare questa azione verso le cellule del tumore, risparmiando invece il DNA delle cellule sane?
Il trattamento terapeutico con queste molecole si rivela promettente, in quanto le cellule non tumorali, utilizzate come controllo, non subiscono nessuna alterazione, rivelando così come gli SL agiscano selettivamente verso le cellule tumorali target, senza danneggiare le cellule sane. Questo aspetto rappresenta un importante vantaggio rispetto ai convenzionali farmaci chemioterapici, di cui è nota l’elevata tossicità.

E non è tutto: articoli recenti hanno riportato i promettenti effetti anti-infiammatori che gli SL esercitano mediante l’inibizione del rilascio di molecole infiammatorie connesse con lo sviluppo di neoplasie.

Nel corso degli ultimi anni sono stati numerosi i lavori relativi agli SL, dall'ottimizzazione dei processi di sintesi, alla più dettagliata comprensione del loro meccanismo d’azione. Questi rappresentano una preziosa base per le ricerche in ambito medico e nello specifico in ambito tumorale. È infatti nostra intenzione estendere le analisi finora svolte a nuovi modelli di studio, che ci consentano di identificare gli specifici target degli SL con la conseguente messa a punto di farmaci sempre più “intelligenti” e selettivi verso le cellule tumorali.