Un nuovo studio suggerisce che il cancro può essere trattato come un gioco tra il medico curante e le cellule tumorali

La metastasi, la diffusione delle cellule tumorali a diversi organi a partire da un tumore primario, è una delle principali cause di morte per cancro. Quando essa si verifica, le cellule maligne sono solitamente resistenti alla chemioterapia originale utilizzata per tenere sotto controllo il tumore. Parzialmente sostenuto dal progetto FourCmodelling, finanziato dall’UE, un gruppo di ricercatori ha contestato la procedura standard con cui vengono trattati i tumori metastatici, in cui i farmaci vengono generalmente somministrati di continuo alla dose massima tollerata fino a quando il tumore migliora.

Di recente, i ricercatori hanno pubblicato il loro studio sulla rivista «JAMA Oncology» e hanno dichiarato: «Approfondiamo il trattamento del cancro come gara nell’ambito della teoria dei giochi tra la terapia del medico e le strategie di resistenza delle cellule tumorali». Il gruppo ha dimostrato che il primo ha due grandi vantaggi rispetto agli avversari tumorali. In primo luogo, il medico può agire razionalmente, mentre le cellule tumorali non possono farlo. «Le cellule tumorali, come tutti gli organismi in evoluzione, non possono fare altro che adattarsi alle condizioni attuali; non possono né anticipare né sviluppare adattamenti ai trattamenti non ancora applicati dai medici». Inoltre, il medico ha il vantaggio di fare sempre la prima mossa, quindi il gioco in questione ha una dinamica «leader-follower distintiva (o “di Stackelberg”); l’oncologo “leader” gioca per primo e le cellule tumorali “follower” rispondono e si adattano alla terapia».

Secondo i ricercatori, gli attuali protocolli di trattamento per il cancro metastatico tipicamente non sfruttano nessuna di queste asimmetrie. «Somministrando ripetutamente lo/gli stesso/i farmaco/i fino alla progressione della malattia, il medico “gioca” una strategia fissa persino quando le cellule tumorali contrapposte sviluppano continuamente risposte adattative di successo. Inoltre, cambiando trattamento solo quando il tumore progredisce, il medico cede la leadership alle cellule tumorali e il fallimento del trattamento diventa quasi inevitabile». Per affrontare questa situazione, gli oncologi dovrebbero sviluppare piani di trattamento strategico flessibili, hanno affermato i ricercatori nell’articolo della rivista.

E concludono: «I medici possono sfruttare i vantaggi inerenti alle asimmetrie del gioco del trattamento del cancro e probabilmente migliorare i risultati, adottando protocolli di trattamento più dinamici che integrano le dinamiche eco-evolutive e modulano la terapia di conseguenza. L’attuazione di questo approccio richiederà nuove metriche di risposta del tumore che includano sia cambiamenti ecologici (ossia dimensionali) che evolutivi (ossia meccanismi molecolari di resistenza e dimensioni relative della popolazione resistente)».

Nuove strategie della teoria dei giochi

Come citato in un comunicato stampa del Moffitt Cancer Center, il co-autore dell’articolo della rivista, il dott. Joel Brown, ha dichiarato: «Possiamo e dobbiamo anticipare, guidare e sfruttare le risposte evolutive delle cellule tumorali alle nostre terapie».

Katerina Stankova, un’altra autrice del documento e professoressa assistente della teoria dei giochi all’Università di Maastricht, ha spiegato che le dinamiche complete dei giochi di Stackelberg non sono state ancora esplorate rigorosamente. «Mentre sviluppiamo la matematica insieme alle terapie antitumorali, ci aspettiamo che le nostre analisi scoprano nuove strategie evolutive della teoria dei giochi, che possano rafforzare la probabilità di curare persino tumori aggressivi ed eterogenei».

Il progetto FourCmodelling (Conflict, Competition, Cooperation and Complexity: Using Evolutionary Game Theory to model realistic populations) in corso è stato istituito per sviluppare modelli della teoria dei giochi che siano sia generali sia incentrati su specifici scenari della popolazione reale. Questi «includono la struttura della popolazione e le interazioni all’interno della popolazione, entrambe di carattere complesso», come dichiarato sul sito web del progetto. Uno dei quattro sottoprogetti complementari all’interno di FourCmodelling «modellerà il cancro come un sistema complesso adattivo, in cui una popolazione di cellule tumorali, normali e immunitarie si sviluppa all’interno di un ecosistema umano».

Per maggiori informazioni, consultare:
sito web del progetto FourCmodelling