La ricerca, pubblicata su Histochemistry and Cell Biology - organo ufficiale della International Society for Histochemistry - si inserisce in un progetto da tempo in atto presso l'IGM-CNR di Pavia, in collaborazione con il Dipartimento di Biologia Animale dell'Università di Pavia, mirato allo sviluppo della Diagnosi/Terapia Foto-Dinamica (PDD/T). Si tratta di una procedura di diagnosi e terapia di patologie, in particolare tumorali, basata sull'attivazione di processi fototossici mediante l'impiego combinato di luce e di molecole fotosensibilizzanti. Per ottimizzare la selettività d'azione della PDT, l'interesse dei ricercatori è passato dai derivati porfirinici (storicamente ed attualmente i più impiegati in clinica, sebbene chimicamente non esattamente definiti) a fotosensibilizzanti con struttura ben definita e modificabile con l'aggiunta di gruppi chimici, ad esempio acetato, che ne alterano le proprietà fotodinamiche e aumentano l'idrofobicità, favorendone l'ingresso nelle cellule. Il fotosensibilizzante si comporta così come un "substrato fluorogenico": enzimi specifici riconoscono e rimuovono il gruppo chimico aggiunto, ripristinando la molecola nativa con le sue proprietà fotodinamiche originali e in siti particolarmente sensibili, secondo le caratteristiche biologiche delle cellule (PDT/D enzimo-assistita). Nel caso del Rosa bengala, un incremento dell'accumulo di fotosensibilizzante attivo si ottiene trattando le cellule con il substrato fluorogenico acetato piuttosto che direttamente con la molecola originale. L'esatta definizione dei processi di accumulo, ritenzione e distribuzione intracellulare unitamente al controllo di tempi e condizioni di somministrazione del fotosensibilizzante modificato forniscono così un prezioso modello per lo studio mirato del ruolo dei diversi organuli subcellulari nell'induzione di morte cellulare e dei meccanismi correlati, che stanno alla base degli studi per l'ottimizzazione dell'efficienza della PDT. Nello studio oggetto di questa pubblicazione abbiamo dimostrato che il Rosa bengala acetato induce danno organellare e causa conseguentemente l'attivazione della morte di tipo apoptotico. Interessante e originale è stata l'osservazione che in cellule tumorali sottoposte a trattamento con fotosensibilizzanti si attivano due diverse vie che portano all'apoptosi, una caspasi-dipendente e l'altra caspasi-indipendente. I nostri dati dimostrano che la PDT/D enzimo-assistita è uno strumento promettente per la terapia dei tumori.
La ricerca è stata finanziata da: MIUR (PRIN n. 2002055584; PRIN n. 2005058254), Università di Pavia (FAR 2007) e Regione Lombardia (Metadistretti di Eccellenza n. 4238).
Bottone MG, Soldani C, Fraschini A, Croce AC, Bottiroli G, Camboni T, Scovassi AI, Pellicciari C.Enzyme-assisted photosensitization activates different apoptotic pathways in Rose Bengal acetate treated HeLa cells. Histochem Cell Biol. 2009, 131: 391-399.
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