In IEO avviene una totale integrazione tra clinica e ricerca, al fine di trasferire il più rapidamente possibile i risultati alla terapia. Le attività di Ricerca di Base e Traslazionale si svolgono presso il Dipartimento di Oncologia Sperimentale (Department of Experimental Oncology, DEO), che si trova all'interno di un Campus con sede a Milano e che ospita anche la Scuola Europea di Medicina Molecolare (SEMM), il Center for Genomic Science dell'Istituto Italiano di Tecnologia (IIT) e l’Istituto FIRC di Oncologia Molecolare (IFOM).

Immagine di Giuseppe R. Diaferia. Tumore pancreatico (in verde) che comprime e invade i nervi (in bianco il rivestimento che delimita le fibre nervose, colorate in rosso), una caratteristica molto comune in questo tipo di tumore, che causa i noti dolori in questi pazienti.

Al Dipartimento di Oncologia Sperimentale di IEO, i ricercatori indagano i complessi meccanismi cellulari che, quando alterati, causano il cancro, con l’obiettivo finale di trovare delle terapie nuove e più efficaci.

Solo comprendendo appieno questi meccanismi è possibile interferire con essi in maniera precisa, per poterli correggere limitando il rischio di interferire con il funzionamento delle cellule sane.

Quali sono i meccanismi che danno origine al tumore?

Il cancro è il risultato di alterazioni nel DNA delle cellule tumorali, che ne disturbano i processi fondamentali e ne alterano il normale funzionamento, oltre a modificarne le interazioni con l'ambiente circostante dell’organo in cui si sviluppano. Sebbene tali mutazioni avvengano quotidianamente nelle nostre cellule, diversi meccanismi impediscono che si sviluppi un tumore clinicamente rilevabile.

Per esempio le cellule trasformate sono dotate di maggiore capacità proliferativa e si duplicano in maniera incontrollata. Il sistema immunitario può riconoscere le cellule portatrici di alterazioni ed eliminarle. Quando le cellule alterate riescono ad eludere i meccanismi di controllo da parte del sistema immunitario, sopravvivono, proliferano e determinano la formazione di un tumore.

In che modo la conoscenza dei meccanismi sta cambiando il trattamento dei pazienti?

I tumori, così come i pazienti, non sono tutti uguali, anche quando si sviluppano nello stesso organo. Difatti, il malfunzionamento alla base dello sviluppo del cancro in uno specifico organo può essere dovuto ad uno specifico gruppo di alterazioni in un paziente e ad alterazioni diverse in un altro. Per questo la ricerca e la medicina degli ultimi anni stanno cambiando rotta: una volta individuate le alterazioni specifiche nel tumore di un paziente, si tenta di colpirle in maniera quanto più possibile specifica.  In altre parole, invece di adottare trattamenti identici e standardizzati in tutti i pazienti con un certo tipo di tumore (i cosiddetti protocolli), quando possibile, i pazienti vengono sottoposto ad un approccio “personalizzato”. Tuttavia, le alterazioni alla base di ogni singolo tumore sono molto diverse e di fatto in larga misura uniche in ogni paziente, il che rende l’identificazione dei meccanismi di trasformazione tumorale un compito estremamente lungo e complesso. Inoltre, anche una volta identificata l’alterazione molecolare responsabile dell’insorgenza del tumore, la definizione di un approccio terapeutico adatto richiede tempo.

Cosa studiano i ricercatori del Dipartimento di Oncologia Sperimentale di IEO?

Combinando tecnologie all’avanguardia e approcci computazionali e di intelligenza artificiale al fine di interpretare e integrare l'enorme mole di dati generati (i cosiddetti big data), i ricercatori del Dipartimento di Oncologia Sperimentale affrontano ognuno degli aspetti che contribuiscono all’insorgenza e alla progressione del tumore nonché alla sua resistenza alla terapia.  

In particolare, la ricerca del Dipartimento si focalizza sul modo in cui le alterazioni della sequenza del DNA (le mutazioni genetiche e le alterazioni cromosomiche), del livello di espressione dei geni e dei meccanismi che li regolano, dell’interazione tra le proteine in una cellula, così come il funzionamento del sistema immunitario e del microambiente, possono alterare il corretto funzionamento delle cellule e promuovere l’insorgenza e la progressione dei tumori. 

Il Dipartimento di Oncologia Sperimentale ha creato inoltre il sito web IEO Research, un sito esclusivamente in lingua inglese che rappresenta un riferimento e un collegamento con la rete di scienziati e collaboratori di ogni nazionalità e all'interno del quale è possibile trovare, in maggiore dettaglio, le informazioni e le attività relative alla ricerca scientifica.