La relazione tra cannabinoidi, cellule tumorali e potenziali terapie è argomento assai dibattuto ormai da tempo. In compenso la ricerca, specie quando si parla di cannabis e suoi derivati, non si ferma un attimo ed è giusto di poco tempo fa uno studio del Dipartimento di biologia dell’Israele Institute of Technology, Haifa, portato avanti dal laboratorio di biologia del cancro e ricerca sui cannabinoidi.

In questo studio i ricercatori hanno sperimentato i diversi effetti degli estratti su varie linee di cellule tumorali. Per fare ciò sono state selezionati 12 estratti, partendo dall’analisi di 124 diversi prodotti, per esaminarne gli effetti su 12 linee di cellule tumorali ben caratterizzate.

 

 

ABSTRACT

La pianta di cannabis contiene oltre 100 fitocannabinoidi e centinaia di altri componenti. Gli effetti biologici e l'interazione di questi composti di Cannabis non sono completamente compresi e tuttavia influenzano gli effetti terapeutici della pianta. Qui sono stati valutati gli effetti antitumorali di estratti di Cannabis interi, che contenevano quantità significative di fitocannabinoidi diversi, su diverse linee tumorali da varie origini tumorali. Per prima cosa è stato utilizzato il nuovo metodo di spettrometria di massa per cromatografia liquida a ionizzazione elettrospray per analizzare il contenuto di fitocannabinoidi di 124 estratti di cannabis. Sono stati quindi monitorati gli effetti di 12 diversi estratti di Cannabis scelti su 12 linee di cellule tumorali. I risultati mostrano che specifici estratti di Cannabis hanno compromesso la sopravvivenza e la proliferazione delle linee cellulari tumorali e l'apoptosi indotta. Queste scoperte hanno dimostrato che il Δ9-THC puro non produce gli stessi effetti su queste linee cellulari degli estratti di Cannabis interi. Inoltre, estratti di cannabis con quantità simili di Δ9-THC hanno prodotto effetti significativamente diversi sulla sopravvivenza di specifiche cellule tumorali. È stato poi dimostrato che specifici estratti di Cannabis possono influenzare in modo selettivo e differenziato le cellule tumorali e le diverse linee cellulari tumorali dalla stessa origine organica. Infine, i recettori cannabimimetici erano espressi differenzialmente tra varie linee di cellule tumorali e suggeriscono che questa diversità di recettori può contribuire agli effetti eterogenei prodotti dai diversi estratti di Cannabis su ogni linea cellulare. I risultati generali indicano che l'effetto di un estratto di Cannabis su una specifica linea di cellule cancerose si basa sulla composizione dell'estratto e su alcune caratteristiche delle cellule bersaglio.

 

GLI ESTRATTI

Gli estratti analizzati e utilizzati per questo studio sono stati selezionati (tra 124, classificate per clauster secondo diverse caratteristiche) in base al loro profilo e alla concentrazione dei diversi cannabinoidi. Alcune tipologie, come CAN2, CAN3 e CAN9 contenevano maggiori concentrazioni di CBD, CBC e prodotti di degradazione e sonno state inserite nel cluster 2. CAN1 e CAN8, con alte concentrazioni fitocannabinoidi come l’acido cannabidiolico CBDA e prodotti di degradazione come l’acido cannabiesolico sono state inserite nel cluster 3. Così CAN5, CAN7 e CAN12 avevano concentrazioni relativamente più elevate (> 35%) di fitocannabinoidi di tipo Δ9-THC e sono stati classificati nel cluster 4, mentre CAN4, CAN6 e CAN11, tutti con un contenuto relativamente elevato di fitocannabinoidi acidi come il Δ9-THCA e prodotti di degradazione, sono stati classificati nel cluster 5. CAN10 aveva la più alta concentrazione di fitocannabinoidi di tipo cannabigerolo (CBG) rispetto a tutti gli altri campioni, e quindi è stato classificato singolarmente come cluster 1.

Riassumendo

  • Cluster 1 | CAN10 – Alti contenuti di fitocannabinoidi (PCB) tipo CBG (cannabigerolo).
  • Cluster 2 | CAN2, CAN3, CAN9 – Maggior contenuto di PCB tipo CBD (cannabidiolo) e CBC (cannabicromene).
  • Cluster 3 | CAN1, CAN8 – Alte concentrazioni di PCB acidi tipo CBDA.
  • Cluster 4 | CAN5, CAN7, CAN12 – Concentrazioni relativamente alte (>35%) di PCB tipo Δ9-THC.
  • Cluster 5 | CAN4, CAN6, CAN11 – Concentrazioni relativamente alte di PCB tipo Δ9-THCA.

 

I DIVERSI CLUSTER, CLASSIFICATI IN BASE AI PROFILI DEI FITOCANNABINOIDI

 

EFFETTI SULLA SOPRAVVIVENZA DELLE CELLULE TUMORALI

Una volta selezionati i 12 estratti, questi sono stati applicati a delle linee di cellule tumorali ben caratterizzate per testarne gli effetti.  Le cellule sono state trattate con dosi crescenti di estratto (da 2 a 10 µg/ml) per 24h.

FIG.1 - EFFETTI DEI DIVERSI ESTRATTI SULLE CELLULE A549

FIG1 – Gli effetti dei diversi estratti sulle cellule A549 (una linea cellulare di carcinoma polmonare). Si può vedere come CAN2, CAN3, CAN4, CAN5, CAN6, CAN7, CAN9, CAN10 e CAN12 hanno influenzato la sopravvivenza delle cellule A549 in modo dose-dipendente rispetto a CAN8 e CAN11 che non hanno influenzato significativamente la vitalità cellulare.

FIG2 - Gli effetti di ciascun estratto sulla sopravvivenza cellulare sono stati quindi valutati su 12 linee cellulari tumorali umane. Escludendo i suoi effetti sulla linea cellulare HT-29, CAN7 in media ha creato i più potenti effetti citotossici sulle linee cellulari tumorali selezionate. CAN1, CAN8 e CAN11 erano gli estratti meno potenti su tutte le linee di cellule tumorali esclusa la linea cellulare LNCaP.

In definitiva, gli estratti CAN2, CAN5, CAN7, CAN9 e CAN10 sono risultati i più potenti nell'influenzare la sopravvivenza delle cellule cancerose rispetto a tutti gli. La caratteristica comune era che contenevano un alto contenuto (≥ 50% p / p) di fitocannabinoidi nella loro forma decarbossilata. Tuttavia, questo fenomeno non è stato prodotto uniformemente in tutte le cellule testate.

Gli estratti comprendenti principalmente fitocannabinoidi nelle loro forme decarbossilate erano significativamente più potenti nell'influenzare la sopravvivenza cellulare sulla linea cellulare A549. Tuttavia, estratti contenenti più fitocannabinoidi nelle loro forme di acido naturale erano più potenti nel ridurre la sopravvivenza della linea cellulare di carcinoma della prostata LNCaP. Questi risultati sottolineano la natura selettiva degli estratti di Cannabis nell’influenzare la sopravvivenza di una certa linea di cellule tumorali.

FIG.2 - EFFETTI DI CIASCUN ESTRATTO SULLA SOPRAVVIVENZA DI DIVERSE LINEE CELLULARI

 

EFFETTO ANTI-PROLIFERATIVO E PRO-APOPTOTICO

Al fine di verificare la causa della riduzione della sopravvivenza cellulare dopo l’esposizione alla Cannabis, è stata analizzata la capacità di vari estratti di Cannabis di indurre la morte cellulare attraverso l'apoptosi. Le cellule A549 sono state trattate con tre diversi estratti di Cannabis: CAN5, ricco di Δ9-THC; CAN9, ricco di CBD; e CAN10, ricco di CBG. Il trattamento con ciascuno di questi estratti di cannabis per 24 ore ha portato all'apoptosi delle cellule A549 in modo dose-dipendente.

Dopo aver testato la capacità degli estratti di promuovere la morte delle cellule tumorali, è stata messa alla prova la loro capacità di limitarne la proliferazione. Per una valutazione del genere gli estratti di CAN5, CAN9 e CAN10 sono stati applicati alle cellule in concentrazioni (1-2 μg/ml) che in base alle precedenti sperimentazioni non avrebbero dovuto indurne la morte. Dopo 48 ore, 2 μg/ml di estratti CAN5, CAN9 e CAN10 hanno ridotto la percentuale di cellule proliferanti A549 rispettivamente a 46,0, 36,7 e 51,0%, tenuto conto del 67,5% nel gruppo di controllo. Tuttavia, mentre gli estratti CAN5 e CAN9 hanno prodotto riduzioni statisticamente significative, la diminuzione dopo l'applicazione CAN10 su cellule A549 non lo era.

 

 

LA CORRELAZIONE TRA PROFILO DEI FITOCANNABINOIDI ED EFFETTI

Gli studiosi israeliani hanno poi studiato quali componenti degli estratti di Cannabis determinano la loro potenza come agente antitumorale. CAN5 e CAN7 sono risultati essere due degli estratti più potenti, influenzando la sopravvivenza della maggior parte delle linee cellulari testate e entrambi contenevano elevate quantità di Δ9-THC (56,6 e 67,8%, rispettivamente). Il Δ9-THC è uno dei componenti più comuni e ben studiati della pianta di Cannabis e c’era il sospetto che potesse essere il fattore chiave nell'effetto antitumorale di questi due estratti. Per rispondere a questa domanda, sono stati esaminati gli effetti del Δ9-THC puro (> 99%) insieme a 12 estratti supplementari Δ9-THC (≥45% p/p Δ9-THC) dal cluster 2 sulla linea cellulare A549.

Sebbene i 14 estratti ricchi di Δ9-THC sembrassero possedere profili fitocannabinoidi simili, hanno comunque esercitato effetti significativamente diversi sulla sopravvivenza della linea cellulare A549. Ad esempio, 4 μg/ml di entrambi gli estratti CAN5 e CAN13 contenevano 2,3 μg/ml di Δ9-THC, eppure questi estratti hanno indotto, in media, il 55% e il 5,5% di cellule morte in A549, rispettivamente. Gli effetti degli estratti scelti sulla sopravvivenza delle cellule A549 erano debolmente correlati alla quantità di Δ9-THC. L'effetto di 4 μg/ml di Δ9-THC purificato sulla sopravvivenza delle cellule A549 non era statisticamente differente rispetto al controllo. In effetti, il Δ9-THC purificato era meno potente nella produzione di morte cellulare rispetto agli estratti ricchi di Δ9-THC CAN5 e CAN7 su tutte le linee di cellule tumorali studiate.

Così è stata calcolata la correlazione tra le percentuali di cellule morte e la quantità di altri 13 fitocannabinoidi che sono stati identificati in questi estratti. Ciascuno di questi 13 fitocannabinoidi aggiuntivi ha mostrato una correlazione da debole a moderata alla percentuale di cellule morte A549 dopo incubazione con estratti ricchi di Δ9-THC.

EFFETTI DEGLI ESTRATTI RICCHI DI THC E DEL THC IN PUREZZA SU A549

 

CONCLUSIONI

Riassumendo alcuni dei risultati più importanti vediamo che:

  • Gli estratti di CAN2, CAN5, CAN7, CAN9 e CAN10, che contenevano relativamente più alte concentrazioni di fitocannabinoidi decarbossilati (>50%), erano I più efficaci nell’intervenire sulla sopravvivenza delle cellule tumorali.
  • Gli estratti di cannabis contenenti più fitocannabinoidi in forma acida si sono rivelati essere i più potenti nel ridurre la sopravvivenza della linea cellulare di carcinoma della prostata LNCaP.
  • Nonostante il fatto che estratti di specifiche varietà di cannabis particolarmente ricche di Δ9-THC sono particolarmente efficienti nell’indurre la morte cellulare, il loro effetto cititossico non può essere spiegato né dalla sola quantità di Δ9-THC, né dalla concentrazione di altri fitocannabinoidi.

“Nel complesso, abbiamo scoperto che gli estratti di Cannabis erano molto potenti nel produrre la morte cellulare e alcuni di questi estratti erano di tipo Δ9-THC-ricco. Tuttavia, in linea con gli studi menzionati sopra, suggeriamo che l'uso di estratti di Cannabis interi sia più efficace nell'indurre la morte delle cellule tumorali rispetto all'applicazione di Δ9-THC puro sulle linee di cellule studiate. Inoltre, non tutti gli estratti ricchi di Δ9-THC producono gli stessi effetti se applicati alle stesse concentrazioni su una specifica linea di cellule cancerose. Questi risultati indicano che composti diversi da Δ9-THC in questi estratti potrebbero agire insieme in modo polifarmacologico e determinare l'efficacia dell'estratto come agenti antitumorali”.