Farmaci antitumorali

Cos'è il cancro?

Come abbiamo definito all'inizio, il cancro è una malattia caratterizzata da una rapida e incontrollata proliferazione cellulare. Le cellule sane si proliferano regolarmente nell'ambito di un processo chiamato ciclo cellulare. Ci sono molte misure di sicurezza che aiutano a regolare questo processo. Le cellule sono limitate al numero di volte in cui possono proliferarsi prima di morire. Tuttavia, nelle cellule cancerose queste misure di sicurezza mancano o sono difettose. Al contrario, la cellula si prolifera rapidamente e in modo incontrollato.

La divisione cellulare incontrollata è causata da mutazioni nel DNA della cellula. Le mutazioni provengono da molte fonti diverse. In realtà, il DNA muta naturalmente in continuazione, solo che la maggior parte di queste mutazioni non ha alcun effetto sulla cellula. Solo occasionalmente una mutazione causa un effetto dannoso come il cancro. Le mutazioni possono essere causate anche da sostanze cancerogene.

Poiché le cellule cancerose si dividono così rapidamente, crescono più velocemente delle cellule normali. Possono quindi invadere e distruggere i tessuti sani circostanti, compresi gli organi.

Cosa sono i farmaci antitumorali?

L'uso di farmaci antitumorali per il trattamento dei tumori è noto come chemioterapia. Il 28% di tutti i pazienti affetti da cancro si sottopone a chemioterapia come parte del proprio regime di trattamento. Può avere un tasso di successo fino al 90% contro alcune forme di cancro.

Classificazione di farmaci antitumorali

Esploriamo alcuni dei diversi tipi di farmaci antitumorali:

• Gli agenti alchilanti agiscono interferendo con la replicazione del DNA della cellula cancerosa. Lo fanno legando in modo incrociato i filamenti di DNA o facendo coincidere in modo anomalo le coppie di basi del DNA.
• Gli antimetaboliti interferiscono con gli enzimi coinvolti nella sintesi del DNA.
• Gli agenti ormonali alterano la quantità di ormoni all'interno e intorno alla cellula cancerosa, influenzandone la divisione cellulare.
• Gli alcaloidi vegetali si legano a determinate proteine durante fasi specifiche del ciclo cellulare, causando l'arresto mitotico e la morte della cellula cancerosa.

Cisplatino

Il cisplatino è un particolare farmaco antitumorale. Per l'esattezza, è un tipo di agente alchilante. Per il resto di questo articolo, analizzeremo nello specifico come agisce nel trattamento dei tumori.

Il cisplatino come farmaco antitumorale

Come abbiamo detto, il cisplatino è un esempio di farmaco antitumorale, o più precisamente un agente alchilante. Tratta il cancro bloccando la replicazione del DNA, impedendo così la divisione cellulare

Struttura

Il cisplatino ha formula molecolare [Pt(Cl)₂(NH₃)₂] . È un esempio di ione complesso con due ligandi cloruro e due ligandi ammoniaca legati a un atomo centrale di platino.

Osservando il termine "cisplatino", possiamo visualizzarne la struttura. Il cisplatino è in realtà una coppia di due isomeri ottici, molecole con la stessa formula strutturale ma con una diversa disposizione dei gruppi intorno a un atomo centrale. Nell'isomero cis-, i ligandi cloruro sono uno accanto all'altro. Nell'isomero trans, invece, sono uno di fronte all'altro.

Figura 1. Cisplatino e Transplatino. I ligandi cloruro sono cerchiati per facilitare l'identificazione delle diverse posizioni. Fonte: creata utilizzando immagini da wikimedia.commons.org

La forma del cisplatino è quadrata planare. La struttura cis- e la forma quadrata planare del cisplatino le conferiscono una geometria corretta, fondamentale per la sua funzione.

Meccanismo d'azione

La struttura del cisplatino svolge un ruolo importante nel modo in cui agisce come agente antitumorale.

Quando il cisplatino è presente nell'organismo, l'acqua sposta uno dei ligandi del cloruro in una reazione di sostituzione del ligando chiamata idratazione. Questo avviene perché la concentrazione di acqua intorno allo ione complesso cisplatino è molto più alta della concentrazione di ioni cloruro.

L'acquazione facilita il legame del cisplatino con le basi del DNA, in particolare con la guanina. Un atomo di azoto nella guanina dona la sua coppia di elettroni solitari allo ione platino del cisplatino, formando un legame covalente dativo. In questo modo si libera del ligando d'acqua appena acquisito in un'altra reazione di sostituzione del ligando.

La stessa sostituzione avviene per l'altro ligando cloruro, ma questa volta il ligando cloruro è sostituito da un atomo di azoto della guanina sul filamento di DNA opposto. Il legame con la guanina incrocia i due filamenti di DNA provocando una distorsione della geometria. Ciò impedisce alla cellula di replicare il proprio DNA. La cellula cerca di riparare il danno al DNA utilizzando meccanismi di riparazione, ma alla fine non ci riesce. Ciò innesca l'apoptosi, ovvero la morte cellulare.

Figura 2. Il cisplatino si lega alle basi di guanina su filamenti opposti di DNA. Fonte: wikimedia.commons.org

Effetti collaterali

Il cisplatino non è selettivo. Si lega al DNA di tutte le cellule, non solo di quelle tumorali. Tuttavia, poiché le cellule tumorali si replicano molto più rapidamente delle cellule umane sane, l'effetto del cisplatino su di esse è molto maggiore. Ma anche altre cellule che si replicano frequentemente, come quelle del follicolo pilifero, vengono colpite e uccise. Per questo motivo i pazienti sottoposti a chemioterapia talvolta subiscono la perdita dei capelli. Altri effetti collaterali sono nausea, vomito e affaticamento.