In Germania è stato identificato un meccanismo che può spiegare perché alcune cellule tumorali che si staccano dal tumore restano dormienti
Dopo essersi staccate dal loro organo di origine le cellule del tumore possono “addormentarsi” e rimanere in tale stato anziché cominciare a crescere e colonizzare un organo diverso, generando le tanto temute metastasi. Secondo le stime, queste ultime sono la causa di oltre il 90 per cento circa dei decessi per cancro. Un gruppo di ricercatori dell’Università di Heidelberg (Germania) e del Centro Tedesco per la Ricerca sul Cancro (DKFZ), con sede nella stessa città, ha trovato una possibile spiegazione di questo fenomeno di dormienza, grazie a esperimenti con animali di laboratorio. Gli scienziati si sono concentrati in particolare sulle metastasi che colpiscono il polmone.
Il destino epigenetico delle cellule tumorali
“Il problema della dormienza delle cellule tumorali rappresenta uno dei maggiori ostacoli nel trattamento del cancro” hanno scritto gli autori nel loro articolo, pubblicato sulla rivista Nature Cancer a febbraio 2024. Studiare le cellule che si staccano dal tumore e si muovono lungo i vasi sanguigni dando origine alle metastasi non è però semplice. Poiché il numero di queste cellule è molto basso, sperimentalmente è piuttosto complicato individuarle e seguirne il destino, che anche per questi limiti tecnici non è al momento affatto chiaro. Altrettanto poco chiaro è il ruolo svolto, in questo processo, dalle cellule che formano le pareti interne dei vasi, che sono dette cellule endoteliali.
Grazie a un nuovo approccio che ha permesso di raccogliere un numero sufficiente di cellule tumorali che metastatizzano, i ricercatori dei due centri tedeschi sono riusciti a osservare la sorte di queste cellule una volta giunte all’organo di destinazione, in questo caso il polmone. Alcune di esse cominciano a proliferare all’interno del vaso sanguigno, mentre altre escono dal vaso e si bloccano senza dare origine a metastasi. Alla base di questo differente destino ci sono almeno alcuni fattori che derivano dall’endotelio e che fanno parte della cosiddetta via di segnalazione Wnt. Le cellule sensibili a questi fattori si mettono a riposo, mentre le altre generano metastasi.
Cosa determina questi diversi comportamenti tra le cellule tumorali? Secondo quanto emerso dalla ricerca tedesca, tra le diverse cellule tumorali che giungono nell’organo in via di colonizzazione vi sono differenze epigenetiche e non genetiche.
Approccio epigenetico contro le metastasi?
Sono dette “epigenetiche” le modifiche alla struttura del DNA che, pur lasciando intatta la sequenza dei geni, possono regolare l’espressione genica e, di conseguenza, il comportamento delle cellule. Sono noti numerosi meccanismi epigenetici importanti per l’oncologia, che contribuiscono alla progressione del tumore e alla formazione delle metastasi. Tra questi vi è la cosiddetta metilazione, ovvero l’aggiunta di gruppi metile al DNA.
Nel loro recente studio, i ricercatori dei due centri tedeschi hanno osservato che le cellule che presentavano un DNA meno metilato erano destinate alla dormienza, a differenza di quelle con materiale genetico più metilato.
“Nel complesso, i dati mostrano che lo stato di metilazione pre-esistente regola il comportamento delle cellule tumorali una volta che raggiungono la nicchia metastatica di destinazione” hanno affermato gli autori dell’articolo, sottolineando che questi risultati possono avere conseguenze importanti nella terapia dei tumori. “I risultati dello studio potrebbero, ad esempio, aiutare a utilizzare i dati di metilazione per prevedere quanto è alto il carico di cellule tumorali dormienti nei pazienti e, quindi, quanto è probabile che questi abbiano una ricaduta dopo il successo del trattamento del tumore primario”. Prima di arrivare a questo approccio è necessario però dimostrare che questi meccanismi siano presenti anche nei tumori umani e non solo in quelli studiati nelle cellule in coltura e negli animali di laboratorio.
Referenze
- Jakab M, Lee KH, Uvarovskii A, et al. Lung endothelium exploits susceptible tumor cell states to instruct metastatic latency. Nat Cancer. Published online February 2, 2024. http://doi.org/10.1038/s43018-023-00716-7
- DKFZ – Epigenetic status determines metastasis. https://www.dkfz.de/en/presse/pressemitteilungen/2024/dkfz-pm-24-06-Epigenetic-status-determines-metastasis.php
- Risson E, Nobre AR, Maguer-Satta V, Aguirre-Ghiso JA. The current paradigm and challenges ahead for the dormancy of disseminated tumor cells. Nat Cancer. 2020;1(7):672-680. http://doi.org/10.1038/s43018-020-0088-5
- Chen JF, Yan Q. The roles of epigenetics in cancer progression and metastasis. Biochem J. 2021;478(17):3373-3393. http://doi.org/10.1042/BCJ20210084