IFOM

Anatomia Patologica Avanzata

Introduzione

Il Laboratorio di Anatomia Patologica Avanzata presso IFOM, coordinato dal Professor Claudio Tripodo, è impegnato nello studio della biologia tumorale, con particolare attenzione ai meccanismi che governano l'eterogeneità tumorale e al rimodellamento dei tessuti stromali nella progressione del cancro. Attraverso un approccio multidisciplinare che integra patologia quantitativa, immunologia e biologia cellulare, il laboratorio analizza le dinamiche spaziali e temporali dei tumori nei loro microambienti nativi. Inoltre, grazie all’utilizzo di tecnologie di patologia digitale, il laboratorio facilita studi traslazionali e clinici, abilitando analisi spaziali multi-omiche e l'integrazione dei dati derivati da esse per lo sviluppo di nuove strategie terapeutiche.

L'ambito biologico

Il Laboratorio di Anatomia Patologica Avanzata concentra la sua ricerca su come l'eterogeneità tumorale e il rimodellamento stromale influenzino la progressione del cancro e la risposta alle terapie. Il programma di ricerca si articola in quattro aree principali:

1. Meccanismi dell'Eterogeneità Tumorale

L'eterogeneità tumorale è una delle principali sfide nel trattamento del cancro, essendo determinata da alterazioni genetiche ed epigenetiche che danno origine a sotto-popolazioni cellulari distinte all'interno del tumore. Questi sotto-cloni possono avere caratteristiche biologiche diverse, influenzando la crescita del tumore e la resistenza ai trattamenti. Il laboratorio utilizza avanzate tecniche di profilazione molecolare e patologia digitale per mappare queste popolazioni, permettendo una comprensione approfondita del loro ruolo nell'evoluzione tumorale e nella risposta terapeutica.

2. Rimodellamento del Tessuto Stromale

Il rimodellamento dello stroma tumorale è cruciale per la progressione del cancro. Il laboratorio indaga come i tumori manipolino il tessuto stromale, in particolare la matrice extracellulare (ECM), per favorire la loro crescita e invasione. Utilizzando tecniche di imaging ad alta risoluzione e modelli computazionali, vengono studiati i cambiamenti nello stroma che facilitano l'invasione tumorale e l’evasione del sistema immunitario. Questi studi offrono nuovi spunti per individuare bersagli terapeutici nel microambiente stromale.

3. Evasione Immunitaria e Interfacce Tumore-Sistema Immunitario

Il sistema immunitario è fondamentale nel controllo dei tumori, ma molte neoplasie sviluppano meccanismi di evasione immunitaria. Il laboratorio studia come i tumori alterano il microambiente immunitario per sfuggire alla sorveglianza immunitaria. Analizzando l'infiltrazione delle cellule immunitarie e le nicchie immunosoppressive, il laboratorio ha evidenziato il ruolo chiave della ECM nel modulare le risposte immunitarie nel microambiente tumorale, offrendo nuovi bersagli per le terapie immunologiche.

4. Adattamenti Ematopoietici nel Cancro

Il laboratorio esplora anche come i tumori influenzino il sistema ematopoietico, riprogrammando le risposte immunitarie e promuovendo l'espansione di cellule immunosoppressive. Attraverso l'uso di tecniche multi-omiche e modelli sperimentali, si indagano questi adattamenti sistemici fin dalle prime fasi della malattia, offrendo intuizioni su come il tumore influenzi il midollo osseo e le risposte immunitarie a livello sistemico.

Impatto su diagnosi, prevenzione e trattamento del cancro

Le ricerche del Laboratorio di Anatomia Patologica Avanzata hanno un impatto diretto sulla comprensione dei meccanismi che governano l'eterogeneità tumorale e il rimodellamento stromale, con importanti implicazioni per lo sviluppo di terapie personalizzate. L'integrazione di tecnologie multi-omiche spaziali, come il sequenziamento single-cell e la proteomica, in combinazione con l'imaging digitale avanzato, consente di generare mappe dettagliate delle interazioni cellulari nel microambiente tumorale. Queste mappe permettono di identificare regioni tumorali resistenti alle terapie e di sviluppare nuovi approcci terapeutici mirati.

L'applicazione di questi approcci a studi traslazionali e clinici consente di monitorare l'evoluzione del tumore durante la terapia, permettendo l'ottimizzazione dinamica dei trattamenti in base alle risposte del paziente. Questo approccio ha dimostrato di migliorare la precisione diagnostica e l'efficacia terapeutica in modelli preclinici ed è ora oggetto di studi clinici in tumori solidi complessi, come i carcinomi mammari e gastrointestinali.

La combinazione di patologia digitale e analisi multi-omiche apre nuove prospettive nella medicina di precisione, con l'obiettivo di migliorare la predizione della risposta terapeutica e ridurre le recidive tumorali, fornendo trattamenti personalizzati basati sulle vulnerabilità specifiche di ogni tumore.