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Qualche decina di anni fa, quando eravamo dei medici alle prime armi e lavoravamo nel reparto oncologico di un ospedale universitario tedesco, eravamo spesso costretti a riferire ai nostri pazienti una notizia straziante: «Non ci sono più opzioni terapeutiche da offrirle». A quel tempo, gli strumenti principali contro il cancro in stadio avanzato erano la chemioterapia e la radioterapia. A volte erano efficaci, ma spesso non erano la cura che molti speravano di poter ricevere. Oggi il panorama del trattamento del cancro è cambiato drasticamente. Abbiamo assistito alla comparsa di nuovi farmaci che mirano a colpire con grande precisione la crescita del tumore. Alcuni tumori precedentemente non trattabili sono ora controllabili anche se si trovano già in fase avanzata. Tuttavia, per la maggior parte dei pazienti affetti da tumore metastatico, l'inafferrabile promessa di una terapia molto efficace rimane fuori portata. Ma come mai, nonostante i miliardi di dollari che vengono investiti ogni anno nella ricerca sui tumori, una cura per i pazienti con cancro avanzato è ancora un'eccezione piuttosto che una regola?
La risposta risiede nella natura stessa del cancro. Il cancro nasce da cambiamenti genetici casuali, chiamati mutazioni, che possono avvenire in un dato momento all'interno di cellule sane. Le mutazioni possono essere innescate dallo stile di vita, da qualche predisposizione familiare, da una particolare condizione di salute pre-esistente o persino dall'esposizione a sostanze chimiche pericolose. Quando si accumulano, quelle cellule mutate si trasformano in entità cancerose.
Da questa casualità derivano due implicazioni. In primo luogo, ogni tumore è unico, com'è unico l'individuo che esso colpisce, il che significa che anche le persone a cui è stato diagnosticato lo stesso tipo di cancro condividono solo una parte delle mutazioni. In secondo luogo, ogni tumore è un intricato arazzo di miliardi di cellule distinte, che imparano costantemente ad adattarsi, a eludere il sistema immunitario e a resistere alle strategie terapeutiche a cui vengono sottoposte. Ma che cosa succederebbe se, per battere questi avversari sfuggenti, potessimo sfruttare il potere di un'altra forza assolutamente personale e in costante apprendimento, e cioè il nostro sistema immunitario?
I meccanismi di difesa dell'organismo sono costituiti da miliardi di cellule provviste di capacità sorprendenti. Tra queste, a distinguersi nel ruolo di vigili sentinelle della natura sono le cellule T, che pattugliano incessantemente il nostro corpo. Tuttavia, l'evoluzione ha programmato il nostro sistema immunitario per affrontare e combattere le minacce esterne, come i virus e i batteri, più che le eventuali mutazioni che avvengono all'interno del nostro corpo. Di conseguenza, solo una minima parte delle mutazioni attira l'attenzione delle nostre difese immunitarie.
Ora, immaginate un futuro in cui siano disponibili dei vaccini antitumorali personalizzati on demand. Questi vaccini verrebbero confezionati su misura per comunicare con precisione le specifiche mutazioni tumorali di un singolo paziente, agendo come un manifesto "Wanted" rivolto alle cellule immunitarie, che verrebbero così istruite a lanciare attacchi su tutti i fronti contro il tumore.
Quello che tre decenni fa poteva essere solo una prospettiva visionaria, da coltivare mentre eravamo al capezzale dei nostri pazienti, oggi è al centro di ampi studi clinici condotti da noi e da altri ricercatori. I progressi della scienza e della tecnologia in vari settori hanno messo le ali a questi tentativi.
Grazie alla lettura del DNA attraverso tecnologie di sequenziamento di nuova generazione, è diventato possibile decifrare entro poche ore la composizione genetica del cancro di ogni paziente a partire da una minuscola biopsia. E dei computer con una nuova potenza di calcolo, ormai ampiamente disponibili, ci aiutano a elaborare le enormi quantità di dati create dal sequenziamento. Utilizziamo una tecnologia informatica avanzata e gli algoritmi dell'Intelligenza Artificiale ci aiutano a identificare le mutazioni che riteniamo più rilevanti. Queste mutazioni selezionate diventano quindi la base del manifesto "Wanted" che viene inviato alle cellule tramite l'RNA messaggero (mRNA) del vaccino. L'RNA, che è la nostra piattaforma vaccinale preferita, è il più primordiale messaggero della natura. Può essere progettato, personalizzato e prodotto rapidamente: bastano poche settimane. Perché, alla fine, per i pazienti oncologici il tempo è un elemento fondamentale.
I vaccini antitumorali personalizzati che sono candidati all'approvazione stanno attualmente affrontando dei test rigorosi e sono quindi accessibili solo nel contesto di studi clinici controllati e ad accesso molto limitato. Questi studi hanno dimostrato in un numero ridotto di pazienti la fattibilità di un approccio personalizzato attraverso l'attivazione e l'espansione di cellule T in grado di riconoscere le cellule tumorali in base a delle mutazioni selezionate, che è un prerequisito importante perché il sistema immunitario possa combattere il cancro.
Alcuni recenti trial clinici sul melanoma e sul cancro del pancreas hanno dimostrato la potenziale utilità dei vaccini a mRNA personalizzati nel ridurre il rischio di recidiva metastatica dopo l'intervento chirurgico. I ricercatori stanno anche conducendo studi clinici più ampi su alcuni tipi di cancro per confrontare questi vaccini personalizzati con l'attuale standard terapeutico di cura. Nei prossimi anni i dati di questi studi ci forniranno informazioni sulla sicurezza e sull'efficacia dei vaccini antitumorali personalizzati che sono attualmente in fase di sviluppo.
I progressi della tecnologia e quelli della scienza avvengono spesso su strade parallele non comunicanti, ma quando invece queste strade convergono i risultati possono essere rivoluzionari. La fusione di mRNA e Intelligenza Artificiale è un esempio di tale confluenza perché permette di gettare le basi per delle soluzioni mediche del tutto innovative incentrate sul paziente e di inaugurare una nuova era per la medicina.
Noi riteniamo che l'I.A. svolgerà un ruolo sempre più centrale nello sviluppo di vaccini e farmaci antitumorali personalizzati. Gli algoritmi per l'I.A. possono analizzare rapidamente enormi serie di dati genomici e aiutare a identificare modelli e correlazioni che i metodi tradizionali potrebbero trascurare. Questa analisi rapida e precisa è di particolare utilità quando si cerchi di individuare quali siano le mutazioni tumorali più rilevanti tra le numerose variazioni genetiche del tumore di un paziente. E, con la crescita delle banche dati oncologiche globali, è probabile che continuino a migliorare sia la capacità di prevedere quali siano le mutazioni di cui tenere particolare conto sia quella di progettare dei vaccini personalizzati per ciascun paziente.
Un mRNA molto versatile, in virtù delle sue caratteristiche molecolari, può consentire una produzione rapida e modulabile da realizzare in impianti miniaturizzati, altamente parallelizzati e automatizzati. La produzione parallelizzata supera la tradizionale catena di montaggio e consente di fabbricare contemporaneamente prodotti diversi. Per noi, queste caratteristiche della produzione basata sull'mRNA sono fondamentali per rendere un giorno disponibili su larga scala dei farmaci veramente personalizzati e per mettere in pratica, non appena possibile, le conoscenze scientifiche sviluppate grazie all'aiuto dell'I.A. Inoltre, la combinazione di queste tecnologie potrebbe consentire di introdurre dei rapidi aggiustamenti ai vaccini personalizzati a mRNA man mano che il profilo di mutazione tumorale di un paziente si evolve.
Crediamo che nel campo della ricerca medica il connubio tra tecnologie come l'I.A. e l'mRNA stia inaugurando un'era davvero trasformativa e che si possano istituire paragoni con quello che è accaduto con la legge di Moore sui microchip. Proprio come la legge di Moore presagì la crescita esponenziale della complessità dei microcircuiti, ora stiamo assistendo a un'accelerazione simile che può contribuire a risolvere delle esigenze mediche urgenti che non hanno potuto finora contare su delle soluzioni soddisfacenti. C'è però una certa discrepanza. Infatti, la velocità con cui si accumulano nuove scoperte e vengono superati gli ostacoli tecnologici è maggiore di quella con cui riusciamo a mettere a punto e ad approvare nuove terapie nel quadro delle norme e procedure tradizionali che sono applicate negli attuali paradigmi che regolano lo studio di nuovi farmaci, la pratica clinica e l'assistenza. Pertanto, è necessario rivolgere un appello agli scienziati, ai governi, al settore della Sanità pubblica e all'intera società perché non si crei un divario sempre più ampio tra ciò che sarebbe fattibile sulla base delle nostre attuali conoscenze e dei progressi tecnologici e ciò che viene effettivamente offerto come possibile cura ai pazienti.
Tenendo presente tutto questo, quanto siamo lontani da un futuro in cui la medicina possa disporre di vaccini antitumorali personalizzati?
È ancora presto. Come per qualsiasi altro trattamento innovativo, i vaccini antitumorali personalizzati candidati all'approvazione devono superare le fasi obbligatorie di sviluppo clinico e dimostrare un'efficacia superiore rispetto alle terapie esistenti. Prevediamo che entro il 2030 verranno approvate e adottate le prime cure di questo tipo per alcuni specifici tipi di cancro. Poi, nel decennio successivo, potremmo assistere a una vera rivoluzione guidata dalla tecnologia che renderà le terapie personalizzate ampiamente disponibili e accessibili.
Il cancro è qualcosa di profondamente personale ed è davvero tempo che anche le terapie per curarlo diventino altrettanto personali.
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