La migliore comprensione della biologia della cellula tumorale ha suggerito numerosi nuovi bersagli per la scoperta e lo sviluppo di nuovi farmaci antitumorali. Questi comprendono i prodotti di oncogeni e geni oncosoppressori, le vie di regolazione della morte cellulare, i mediatori dell'immortalità cellulare come la telomerasi, le molecole responsabili del rimodellamento del microambiente come le proteasi e i fattori angiogenetici (Kasper, Braunwald, Fauci, Hauser, Longo, & Jameson, 2005). E' in questo contesto che si inseriscono le terapie mirate a bersaglio molecolare la cui caratteristica peculiare è il fatto di essere il più possibile mirate e selettive nei confronti delle cellule tumorali. Per targeted therapy si può intendere un insieme di approcci terapeutici che condividono la caratteristica di colpire in modo estremamente mirato le cellule tumorali, cioè di possedere un bersaglio molecolare ben definito che generi un alto grado di selettività verso le cellule neoplastiche rispetto a quelle normali.Le terapie mirate a bersaglio molecolare comprendono una serie di diverse strategie che possono essere divise in strategie ad approccio indiretto e diretto. Quest'ultimo approccio è in grado di inibire la creazione di nuovi vasi che normalmente si vanno a formare in prossimità del tumore, e quindi interviene in un passaggio fondamentale per la sopravvivenza, l'accrescimento e la diffusione della neoplasia. Un esempio di questa strategia è il Bevacizumab, un anticorpo monoclonale che ha come bersaglio il recettore di VEGF (vascular endothelial growth factor), un fattore di crescita che stimola la crescita di nuovi vasi sanguigni. Questo farmaco è già in uso clinico da alcuni anni per la terapia del carcinoma del colon-retto.La strategia che utilizza gli anticorpi come vettori per agenti terapeutici invece ha lo scopo di aumentare la selettività dell'intervento terapeutico per minimizzare gli effetti collaterali che si avrebbero con le stesse sostanze somministrate per via sistemica e ottenere la maggiore risposta possibile da parte della neoplasia (Schrama, Reisfeld, & Becker, 2006). Le terapie che utilizzano particolari trasportatori per veicolare direttamente alla cellula tumorale le sostanze che esercitano un effetto terapeutico sono anche dette terapie di "Delivery".Gli anticorpi coniugati a sostanze citotossiche hanno lo scopo di trasportare queste molecole in modo selettivo verso le cellule tumorali per eliminare la tossicità a cui si va incontro quando le stesse vengono somministrate per via sistemica (Johnson & al., 1981).Quando l'anticorpo lega il rispettivo antigene, la sostanza coniugata ad esso, che solitamente è inattiva, viene internalizzata tramite endocitosi recettore-mediata, rilasciata attraverso il lisosoma all'interno della cellula dove sarà pronta a cominciare la sua attività Tuttavia, nonostante queste strategie abbiano dimostrato di essere efficaci in modelli preclinici, esse non si sono rivelate tali in contesti clinici (Deguchi, Chu, Leong, Horoszewicz, & Lee, 1986). Questo inconveniente sembra dipendere dal fatto che con questi veicoli spesso all'interno della cellula non viene raggiunta la concentrazione soglia di farmaco oltre alla quale esso è efficace. La difficoltà nel raggiungere la concentrazione intracellulare ottimale sembra dovuta alla combinazione di due fattori: la moderata tossicità dei farmaci utilizzati e la limitata espressione degli antigeni verso cui sono diretti questi anticorpi nelle cellule tumorali (Allen, 2002). Come è già stato accennato la già bassa efficacia di questi complessi farmaco-anticorpo era ulteriormente ridotta dall'utilizzo nei pazienti trattati di Ab umani anti-topo che provocavano a causa della risposta immune del soggetto nell'organismo un'aumentata clearance dei complessi.Questo problema comunque è stato risolto tramite i progressi nelle tecnologie del DNA ricombinante che hanno permesso la produzione di Ab chimerici e umanizzati (Petersen, DeHerdt, Schneck, & Bumol, 1991) (Carter, 2001. La citotossicità dei complessi farmaco-anticorpo invece può essere incrementata aumentando il numero delle molecole trasportate per ogni complesso e utilizzando farmaci maggiormente tossici.Un'altra classe di agenti citotossici che sono stati coniugati con mAb e testati per la terapia antitumorale sono le Tossine (Allen, 2002) (Frankel, 2005). Al contrario delle sostanze chimiche a basso peso molecolare usate normalmente nella chemioterapia, le tossine utilizzate in questo tipo di terapia sono generalmente enzimi che esercitano la loro azione tossica all'interno della cellula. In questo caso spesso è sufficiente una singola molecola di queste sostanze nel compartimento cellulare appropriato, per uccidere la cellula. Per poter essere usate in terapia queste molecole devono essere geneticamente modificate in modo da perdere il loro sito di legame per proteine espresse sulle cellule normali (Frankel, Kreitman, & Sausville, 2000). Inoltre le tossine devono essere deglicosilate per evitare la rapida clearence che avverrebbe ad opera delle cellule epatiche (Thorpe, 1988).Le tossine possono essere trasportate alle cellule tumorali tramite la coniugazione a mAb (immunotossine) o a fattori di crescita, citochine e ormoni peptidici. Per ottenere l'effetto terapeutico il complesso deve essere internalizzato nella cellula tramite il legame di una di queste proteine. La capacità di uccidere la cellula colpita dipende da diverse proprietà biochimiche, tra cui l'affinità ligando-recettore, il tasso di internalizzazione, il processamento intracellulare e la tossicità intrinseca del dominio della tossina (Hexham, 2001). Poiché l'internalizzazione della proteina tossica nel comparto cellulare appropriato sembra essere piuttosto inefficiente, la tossicità non è così alta come ci si aspetterebbe conoscendo la tossicità propria della tossina.Diversi studi stanno mettendo in evidenza l'efficacia di questo tipo di approccio terapeutico in tumori solidi ed ematologici, in alcuni di essi è stato ottenuto un tasso di risposta del 30% (Frankel, Kreitman, & Sausville, 2000).L'utilizzo di questi farmaci è gravato però da un'importante immugenicità, infatti la risposta umorale alle tossine si può osservare dopo un solo ciclo di trattamento. Questa risposta immune non solo diminuisce l'emivita sierica della tossina ma inibisce significativamente la sua attività citotossica (Posey, 2002). Sono in studio approcci per diminuire l'immunogenicità delle tossine come ad esempio l'uso di terapia immunosoppressiva o la modifica delle tossine (Frankel, 2004). Una strategia simile alle precedenti è la "Antibody-directed enzyme prodrug therapy" (ADEPT). Si tratta di un approccio nel quale un pro-farmaco debolmente tossico è selettivamente convertito in una forma decisamente più tossica nella sede del tumore tramite un enzima veicolato nella stessa sede da un anticorpo tumore-specifico (Bagshawe, 1987) (Denny, 2004). Al contrario delle terapie precedentemente descritte in questo caso l'anticorpo coniugato all'enzima deve rimanere sulla superficie della cellula dopo aver legato il rispettivo antigene, tuttavia, per prevenire la tossicità l'enzima legato all'anticorpo deve essere velocemente eliminato dal circolo. Gli inconvenienti maggiori di questa strategia sono da una parte la possibilità di scatenare una risposta immune e dall'altra la selettività dell'azione tossica che spesso è minore nelle molecole meno immunogene (Sharma, Bagshawe, & Begent, 2005). I dati clinici su questo tipo di terapia sono ancora limitati a studi di fase I.Da quando diventò chiaro che la mancata stimolazione del sistema immunitario da parte del tumore non è dovuta all'assenza di antigeni tumorali lo studio dell'immunoterapia diventò una possibile valida alternativa alle terapie classiche e fu dimostrato che alcune citochine immunoregolatore potevano stimolare la risposta immunitaria contro il tumore (Van Pel, 1982) (Rosenberg, 1998) (Soiffer & Ritz, 1982. Il razionale dell'immunoterapia infatti è fondato su molti studi che confermano l'importanza del sistema immunitario nella risposta contro il tumore. Infatti soggetti con immunodeficienze di vario genere presentano un'aumentata probabilità di sviluppare neoplasie nell'arco della loro vita. Le cellule tumorali possiedono molecole a possibile attività antigenica ma spesso riescono a sfuggire al controllo del sistema immunitario poiché non esprimono le proteine del complesso MHC tipo I. Ad oggi è stata ottenuta l'approvazione della somministrazione sistemica di alcune di queste citochine come terapia per i tumori, ad esempio l'Interleuchina-2 (IL-2) è stata approvata per la cura del carcinoma renale e del melanoma in fase IV. Anche il Tumor Necrosis Factor (TNFα) è stato dimostrato esercitare un'azione antitumorale che avviene attraverso il danneggiamento della rete vascolare del tumore (Manusama, 1998). Tuttavia fisiologicamente le citochine esercitano la loro funzione come fattori autocrini o paracrini che quindi raggiungono un'alta concentrazione solo nelle strette vicinanze della cellula che le ha prodotte. Infatti la somministrazione sistemica di citochine a dosi tali da mimare la loro azione fisiologica è spesso accompagnata da gravi effetti avversi (Keilholz, 1997) (Cohen J. , 1995). Per ridurre la tossicità sistemica e raggiungere dosi terapeutiche adeguate è stata utilizzata utilizzata l'iniezione diretta di citochine nella sede del tumore (Mattijssen, 1994). Tuttavia molte neoplasie avanzate non sono né localizzate né accessibili, presupposti fondamentali per questo tipo di strategia. Nel 1991 due gruppi studiarono una procedura alternativa che avrebbe permesso il "targeting" selettivo delle micro metastasi, utilizzando la fusione di citochine ad anticorpi tumore-specifici (Hoogenboom, 1991) (Gillies S. D., 1991. Entrambi i gruppi hanno dimostrato che la fusione di citochine ad anticorpi monoclonali non compromette la capacità di legame dell'anticorpo monoclonale e non inficia l'attività biologica della citochina (Gillies S. D., 1993). Inoltre con questo sistema si è ottenuta una più lenta eliminazione delle citochine somministrate così che esse raggiungano una emivita nella sede del tumore molto più lunga di quella che avrebbero se somministrate in modo tradizionale.