L’ambiente è fondamentale per determinare la nascita e crescita di un tumore

13 settembre 2017
L’ambiente è fondamentale per determinare la nascita e crescita di un tumore

Secondo uno studio condotto dai ricercatori dell’Università di Friburgo, le cellule staminali dei tumori possono essere indotte alla metastasi anche dai tessuti vicini.

Originariamente, i ricercatori erano semplicemente interessati a studiare il ruolo di FOXO, un noto fattore di trascrizione che funge da interruttore genetico. È noto che l’attivazione di FOXO aumenta la resistenza allo stress cellulare in molti organismi inoltre ha dimostrato di avere proprietà tumore-soppressive.

Lo studio

Tuttavia, poiché in diverse varietà di leucemia FOXO può anche avere un ruolo opposto, agendo da oncogeno, un gruppo di ricerca guidato dal Dott. Wenjing Qi e dal Prof. Ralf Baumeister, due genetici molecolari dell’Università di Friburgo, ha deciso di analizzare più attentamente questi risultati contraddittori. A questo scopo, hanno esaminato il ruolo di FOXO nello sviluppo del cancro utilizzando C. Elegans, un piccolo organismo di laboratorio lungo di 1 millimetro che è particolarmente adatto per manipolare e analizzare le funzioni genetiche.

La scoperta

Il team dei ricercatori ha scoperto che l’attivazione di FOXO è sufficiente a sviluppare tumori nelle cellule staminali – cellule totipotenti e immortali che hanno la capacità di proliferazione illimitata. Nell’analizzare i segnali che inducono questo cancro, gli scienziati hanno scoperto che non si trovano nelle cellule tumorali stesse ma sono state originate dai tessuti circostanti – in questo caso, principalmente dall’epidermide. I ricercatori ora ipotizzano che segnali errati da un tessuto confinante vengano inviati alle cellule staminali, che poi si sviluppano in un tumore. La fonte di questo segnale non coinvolge solo alcuni oncogeni già noti, ma molti geni appena scoperti.

Le considerazioni

Con C. elegans siamo stati in grado di determinare esattamente quale dei 20.000 geni del suo genoma siano responsabili di questo tumore“, ha spiegato Qi. La squadra ha ora pubblicato una parte dei suoi risultati nella rivista scientifica PLoS Genetics.”Le cellule staminali sono dormienti in molti organi: sono un serbatoio non solo per il sistema immunitario, ma anche per sostituire le cellule danneggiate nel corpo e sviluppare le cellule dell’embrione“, ha spiegato Baumeister, che ha guidato lo studio. “Crediamo che un segnale errato dai tessuti – in questo caso, la pelle – sia sufficiente a squilibrare la regolazione delle cellule staminali. Le cellule staminali interessate non hanno bisogno di una mutazione per sviluppare un tumore e improvvisamente si comportano come un fuoco d’artificio senza controllo che spara scintille su una folla di persone invece che in cielo “.

Nel futuro

I ricercatori ora vogliono decifrare e capire la natura di questi risultati. “Tutti i geni che abbiamo individuato fino ad ora sono stati trovati anche negli esseri umani, e i nostri risultati attuali suggeriscono che la tumorigenesi possa essere indotta anche negli esseri umani“, ha affermato Baumeister. I ricercatori ipotizzano che i loro risultati possano suggerire che le metastasi possano svilupparsi senza la presenza di un tumore primario in un’altra parte del corpo. Infatti, in circa un terzo di tutti i tumori metastatici che si verificano, non si trova mai una lesione tumorale primaria.

Il comportamento delle cellule tumorali

Non dimentichiamo che le cellule tumorali si comportano come le cellule staminali di un embrione. Quello che le rende diverse ė l’ambiente in cui si sviluppano. Quando una staminale dà origine alla vita, nel microambiente embrionale, trova tutte le sostanze che ne controllano la crescita in modo fisiologico. Quando, invece, una cellula adulta diventa cancerosa e prolifera non trova negli organi in cui si sviluppa le proteine che ne regolano le differenziazioni.

A guidare il processo di differenziazione delle cellule staminali embrionali sono centinaia di piccole proteine (peptidi) che letteralmente regolano e controllano il funzionamento del DNA e, tutte le volte che incontrano errori sono pronti a correggerli. Questi controlli sono molto efficaci perché devono proteggere qualcosa di così fragile come la vita mentre si forma.

Lo Zebrafish

I ricercatori hanno chiamato questi peptidi “fattori di differenziazione staminale” e sono riusciti ad estrarli dalle uova del pesce Zebrafish, che ormai ha superato le cavie come uso per gli studi di laboratorio, grazie al fatto che ha un’altissima compatibilità genetica con l’uomo (più del 95%) e per questa ragione i fattori di differenziazione sono uguali a quelli umani. In questo modo si è riusciti a somministrare questi peptidi ai tumori e, confermando le ipotesi di partenza, si è dimostrato che sono in grado di riprogrammare le cellule tumorali.

 

Fonti:

http://oncolife.it/zebrafish-e-la-ricerca/

https://www.pr.uni-freiburg.de/pm-en/2017/tumor-induction-from-a-distance

http://journals.plos.org/plosgenetics/article?id=10.1371/journal.pgen.1006801