4 progetti di ricerca nella facility G-STEP Radiopharmacy in grado di svelare patologie tumorali e non tumorali

A un anno dall’inaugurazione, presso la facility G-STEP Radiopharmacy, coordinata dal dottor Salvatore Annunziata, ferve l’attività di ricerca su nuovi radiofarmaci sperimentali in grado di svelare patologie tumorali e non tumorali, ampliando così le capacità diagnostiche con radiofarmaci PET tradizionali.  La facility GSTeP Radiopharmacy ha ottenuto intanto anche l’autorizzazione definitiva per la detenzione e produzione ospedaliera di nuovi radioisotopi di ricerca da ciclotrone (⁶⁸Ga, ⁸⁹Zr, ⁶⁴Cu), fra i primi in Italia in ambito ospedaliero, grazie al supporto fra i primi in Italia in ambito ospedaliero, grazie al supporto della UOC di Medicina Nucleare del professor Alessandro Giordano, Ordinario di Medicina Nucleare dell’Università Cattolica, alla UOSD di Fisica Medica del dottor Luca Indovina e alla collaborazione di Medipass Ergea.

La ricerca nel campo dei nuovi radiofarmaci e della teranostica nucleare, che combina diagnosi e terapia dei tumori utilizzando gli stessi target biologici (“vedere per curare”), è uno dei settori scientifici più in crescita, non solo in campo oncologico, ma anche per una serie di altre patologie non oncologiche. E il Gemelli è al centro di questo fermento scientifico, con una serie di progetti di frontiera che riguardano diverse patologie, da quelle neuro-psichiatriche, al diabete, ai tanti unmet need dei linfomi, dei tumori ginecologici, gastro-enterici e delle malattie infiammatorie croniche, che vedranno le prime applicazioni sperimentali sui pazienti nel corso del 2024.

I quattro progetti di ricerca

Un nuovo radiofarmaco per lo studio della depressione. La glicoproteina-P è uno dei più studiati trasportatori a cavallo della barriera emato-encefalica e gioca un ruolo importante nell’omeostasi del cervello, proteggendolo da una serie di sostanze provenienti dall’esterno o prodotte dallo stesso organismo. Un’alterata funzione della glicoproteina-P risulta associata sia alla comparsa di patologie quali l’Alzheimer (riduce la clearance dell’amiloide, una sostanza neurotossica), il Parkinson e la depressione farmaco-resistente. Per studiare la funzione della glicoproteina-P è dunque stato sintetizzato un nuovo radiofarmaco, [¹⁸F]MC225, che verrà utilizzato per lo studio PET delle forme di depressione resistenti alla terapia. Obiettivo di questo progetto è migliorare il trattamento della depressione, selezionando la migliore opzione di trattamento per i pazienti con un’alterata funzione della glicoproteina-P, individuando quelli a rischio di sviluppare queste malattie e valutando nuove potenziali strategie di trattamento. Principal Investigator (PI) di questo studio è il dottor Alessio Simonetti della UOC di Psichiatria Clinica e d’Urgenza (vincitore bando Ricerca Finalizzata), diretta dal professor Gabriele Sani.

Studiare il diabete con nuovi radiofarmaci. Una collaborazione tra Università Cattolica del Sacro Cuore sede di Roma e Università di Parma ha portato alla vincita di un bando PRIN del Ministero dell’Università e della Ricerca. La ricerca riguarda lo studio della massa beta-cellulare pancreatica (sono le cellule deputate alla produzione di insulina) misurata funzionalmente (cioè attraverso la quantità massima di insulina che una persona è capace di produrre in seguito ad uno stimolo) e con un radiofarmaco, la ⁶⁸Ga-exendina4, nei pazienti con diabete. La ⁶⁸Ga-exendina4 si lega ai recettori del GLP-1 (glucagon like peptide-1), presenti sulle beta-cellule. Scopo della ricerca è individuare un nuovo metodo per misurare la massa beta cellulare di un paziente, che si ritiene già insulino-privo, con una modalità alternativa alla valutazione della funzione, perché una volta appurato che nel pancreas è ancora presente una discreta massa di beta-cellule, seppur non funzionanti, si potrebbero testare dei farmaci per ‘risvegliarle’.  PI per l’Università Cattolica del Sacro Cuore è il professor Andrea Giaccari, responsabile del Centro per le malattie endocrino-metaboliche e Associato di Endocrinologia dell’Università Cattolica.

Svelare i segreti del microambiente tumorale. ⁶⁸Ga-Pentixafor, un radiofarmaco PET che si lega al recettore di una citochina (CXCR4 o chemokine receptor-4), fa parte di una nuova categoria di traccianti cosiddetti ‘multi-purpose’ che potranno essere utilizzati non solo per lo studio del microambiente tumorale (in particolare nei tumori non avidi di glucosio), ma anche per la diagnosi di una serie di altre patologie infiammatorie. La citochina CXCR4 in particolare è coinvolta nei meccanismi fisiopatogenetici di una serie di patologie oncologiche, come i linfomi a basso grado, non visualizzabili con la PET tradizionale con fluoro-desossiglucosio (¹⁸F-FDG). Sempre nel contesto dello studio del microambiente tumorale, il radiofarmaco sperimentale più ‘di moda’ al momento è il ¹⁸F/⁶⁸Ga-FAPI (Fibroblast Activated Protein Inhibitor), che marca i fibroblasti associati al cancro e all’infiammazione cronica. “Ci aiuterà a studiare alcune patologie oncologiche come i tumori ginecologici, i tumori epato-bilio-pancreatici e le malattie infiammatorie croniche (intestinali e polmonari) – spiega il dottor Annunziata - che hanno un’elevata componente stromale, cioè di fibroblasti, associati alla malattia. Si tratta di neoplasie molto aggressive che avendo una bassa espressione del GLUT e quindi un basso metabolismo del glucosio, non vengono visualizzate ottimamente con la PET ¹⁸F-FDG. Questi studi avverranno in collaborazione con diverse unità del Gemelli e supportate dalla facility GSTeP Radiopharmacy, coordinata dal dottor Salvatore Annunziata.

Oltre all’aspetto diagnostico, sia il FAPI che il CXCR4, potrebbero avere un corrispettivo teranostico, cioè essere utilizzati per il trattamento di queste patologie in fase avanzata, come al vaglio di alcuni studi internazionali di fase 1. Avendo infatti una buona sensibilità per il tumore e un ottimo ‘target-to-background’, cioè un elevato segnale della lesione rispetto al fondo, questi ligandi del microambiente tumorale si prestano molto bene ad essere legati con radioisotopi terapeutici, per essere utilizzati nel trattamento di questi tumori ‘difficili’. Il radioisotopo attualmente più utilizzato in terapia è il ¹⁷⁷Lu, che ora si utilizza prevalentemente con radioligandi per i tumori della prostata come PSMA e per quelli neuroendocrini come DOTATOC, ma potrebbe essere presto esteso ad una serie di altre patologie tumorali. Nel prossimo futuro arriveranno anche altri radioisotopi terapeutici, come i cosiddetti ‘alfa-emittenti’ (Targeted Alpha Therapies), che prevedono un range di radiazioni molto ristretto, tale da ‘non attraversare un foglio di carta’, e che quindi, a differenza delle emissioni ‘beta’ (quelle attualmente in uso, come il lutezio) avrebbero un’efficacia più mirata sul tumore, provocando allo stesso tempo meno danni ai tessuti circostanti, una maggior tutela dei pazienti e dei loro familiari, oltre che degli operatori sanitari.

“L’innovazione dell’imaging radiologico e della teranostica nucleare – commenta la professoressa Evis Sala, Direttore del Dipartimento di Diagnostica per Immagini, Radioterapia Oncologica e Ematologia e Ordinario di Diagnostica per immagini e radioterapia alla Facoltà di Medicina e chirurgia dell’Università Cattolica - rappresenta una sfida che vogliamo cogliere nell’ambito del nuovo Dipartimento, attraverso il coordinamento dipartimentale delle facilitiy di GSTeP Bio-Image Analysis Centre”.

“A un anno dall’inaugurazione – conclude il professor Giovanni Scambia, Direttore Scientifico di Fondazione Policlinico Universitario Agostino Gemelli IRCCS - la ricerca sui radiofarmaci sperimentali attraverso GSTeP Radiopharmacy si propone di mettere il Gemelli all’avanguardia, in Italia e in ambito internazionale, nel campo della medicina personalizzata e di precisione”.

Maria Rita Montebelli