Analisi proteomica per identificare i tumori cerebrali infantili

Le neoplasie del sistema nervoso centrale sono tra i tumori solidi più frequenti nel mondo infantile e la prima causa di morte legata ai tumori. Gli istotipi che vengono diagnosticati di solito sono gliomi di basso grado e tumori embrionali, che rappresentano rispettivamente il 50% ed il 20% dei tumori cerebrali nei bambini sotto i 15 anni di età.

Nonostante condividano le caratteristiche istopatologiche con la loro controparte adulta, i tumori cerebrali pediatrici spesso hanno un loro meccanismo patologico e una biologia differente e, al tempo stesso, diversi tipi di tumori infantili sembrano mostrare simili aree di intervento per quanto riguarda la diagnosi ed il trattamento.

In tale contesto emerge il valore predittivo delle cellule maligne nel liquido cerebrospinale (CSF) nei bambini con un glioma di basso grado e con un medulloblastoma, in grado di indicare uno stadio più avanzato della malattia. Tale analisi citologica ha un’alta specificità (>95%) ma una bassa sensibilità (<50%). Nasce così la necessità di individuare altri test diagnostici. Il CSF è considerato una fonte di proteine importanti; sono stati infatti rilevati diversi biomarcatori al suo interno legati a diverse patologie non-oncologiche e, per questo, già usati nella pratica clinica. Per quanto riguarda invece i tumori inoperabili, alcuni di questi biomarker potrebbero orientare le decisioni cliniche ed essere utilizzati per monitorare la risposta al trattamento. Potrebbero, però, essere utili anche per valutare il rischio di ricorrenze dopo la rimozione chirurgica del tumore.

Alcuni ricercatori hanno dimostrato che specifiche proteine presenti in CSF siano in grado di rilevare la presenza di un tumore al cervello, in assenza di segni clinici, suggerendo una precoce alterazione del proteoma in CSF ad uno stadio iniziale della tumorigenesi. Per questo motivo è stato pensato di caratterizzare il proteoma CSF di pazienti con tumori al cervello al fine di identificare biomarcatori predittivi di una diffusione metastatica.

Il lavoro di Filippo Spreafico et al. descrive come si arriva all’identificazione di promettenti biomarcatori CSF nei tumori CNS pediatrici.

Sono stati così analizzati mediante spettrometria di massa dei campioni di CSF provenienti da 27 bambini con tumori cerebrali e 13 controlli (con linfoma non – Hodgkin extra-CNS).

I risultati hanno evidenziato che su 558 proteine identificate circa 147 non risultavano nel database CSF di riferimento e quindi rilevate per la prima volta nel fluido. Tra i 26 candidati finali, 14 proteine sono state scelte per la validazione mediante western blot ed altre tecniche di laboratorio. Il risultato finale di tale analisi riporta a 6 proteine capaci di discriminare i casi metastatici dai controlli:

• collagene di tipo 1
• proteina legante il fattore di crescita insulino-simile 4
• enhancer dell’endopeptidasi-procollagene C
• recettore α2 del fattore neurotrofico derivato dalle cellule gliali
• catena pesante dell’inibitore dell’alfa-tripsina
• proteina di controllo della proliferazione e del differenziamento neuronale

In sintesi, la combinazione dei dati provenienti da CSF di tumori pediatrici con le nuove nanotecnologie ha consentito di identificare le proteine in CSF potenzialmente collegate allo stato metastatico e dunque alla progressione del tumore. Ulteriori studi di conferma risultano necessari per validare questi biomarcatori come strumenti diagnostici a tutti gli effetti.

Fonte:

Filippo Spreafico et al. Proteomic analysis of cerebrospinal fluid from children with central nervous system tumors identifies candidate proteins relating to tumor metastatic spread. Oncotarget, Advance Publications 2017.