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Le cellule tumorali più piccole possono nascondere un pericolo inatteso. Un gruppo di ricercatori della Virginia Tech ha scoperto che alcune cellule cancerose con un numero anomalo di cromosomi, quando hanno dimensioni ridotte, crescono più in fretta, si diffondono con maggiore facilità e resistono meglio alle terapie più comuni rispetto a quelle più grandi. Il risultato potrebbe aiutare a capire perché certi tumori siano così aggressivi e offrire un nuovo modo per prevederne l’evoluzione.
Dietro la scoperta ci sono anni di lavoro paziente in laboratorio, compreso lo studio minuzioso di tumori sviluppati nei topi. Megan Sweet, dottoranda in scienze biologiche, passa buona parte delle giornate a preparare fettine sottilissime di tessuto tumorale dentro una camera metallica refrigerata, avvicinando a una lama affilata un campione grande più o meno quanto l’unghia di un mignolo. “È tutta una questione di regolazioni fini per essere sicuri che la fetta venga uniforme” racconta. È la fase più difficile e lunga, ammette, ma anche un po’ meditativa. Ogni sezione lascia passare la luce e viene colorata su un vetrino per distinguere le strutture cellulari al microscopio. I risultati sono stati pubblicati sui Proceedings of the National Academy of Sciences, con altri dati usciti in precedenza quest’anno su Cancer Research.
Quando i cromosomi raddoppiano
Gran parte delle cellule sane del corpo umano è diploide, cioè possiede due serie complete di cromosomi, una per genitore. Di solito si dividono generando copie con lo stesso assetto, ma a volte qualcosa va storto e gli errori, trasmessi di divisione in divisione, si accumulano. È uno dei percorsi attraverso cui può nascere il cancro. Da cinque anni Sweet e il collega Mat Bloomfield lavorano con la biologa cellulare Daniela Cimini proprio su queste anomalie. Il gruppo ha manipolato cellule tumorali diploidi affinché duplicassero i cromosomi senza completare la divisione, ottenendo le cellule tetraploidi che ne contengono quattro serie complete. Non sono solo un prodotto di laboratorio perché compaiono anche nello sviluppo dei tumori umani e la loro presenza è associata alla progressione della malattia e a esiti peggiori per i pazienti.
Che rendessero i tumori più aggressivi era noto da tempo, mentre il meccanismo restava poco chiaro. Confrontando masse nate da cellule diploidi con altre derivate da cellule tetraploidi, i ricercatori hanno notato che durante la crescita nei topi la quota di tetraploidi diminuiva, eppure il tumore continuava a espandersi rapidamente. Il motivo è che queste cellule favoriscono il reclutamento di cellule stromali, elementi non cancerosi del tessuto connettivo che offrono supporto strutturale e creano un ambiente favorevole alla malattia. “Anche una piccola frazione di cellule tetraploidi può promuovere il reclutamento di cellule non cancerose che sostengono l’ulteriore progressione del tumore” spiega Sweet.
Dimensioni ridotte e rischio più alto
Un secondo filone di ricerca ha portato a un’altra sorpresa. Bloomfield stava analizzando le caratteristiche fisiche delle cellule tetraploidi ottenute da cellule tumorali umane e, osservando le colonie nate da singole cellule, si è accorto che non avevano tutte la stessa grandezza. Con il doppio dei cromosomi ci si aspettava che fossero circa il doppio delle diploidi, invece alcune risultavano più piccole del previsto dal 25 al 30%. Proprio queste si sono dimostrate le più capaci di formare tumori aggressivi. “I cloni più piccoli sono più aggressivi” afferma Bloomfield. “Crescono più velocemente, sono più invasivi e più tolleranti ai comuni farmaci antitumorali e a quelli che inducono stress”. Gli esperimenti sui topi hanno confermato il quadro e lo stesso schema è emerso sia nel tumore colorettale sia in quello al seno.
Il passo successivo è stato verificare se il legame valesse anche nei pazienti. Il gruppo ha esaminato i dati del Cancer Genome Atlas, un ampio archivio con informazioni dettagliate su migliaia di campioni oncologici. Le cellule tetraploidi più piccole sono risultate associate a una prognosi peggiore e a tassi di sopravvivenza più bassi in diversi tipi di cancro. Misurarne la dimensione potrebbe quindi rivelare molto sul comportamento futuro di un tumore. “Sapevamo già che la tetraploidia può rendere le cellule più tumorigeniche, ma ora sappiamo che considerando anche la loro dimensione si ottiene una previsione più accurata del potenziale tumorigenico” sottolinea Cimini.
Il team intende ora approfondire i meccanismi biologici alla base di questi effetti continuando ad analizzare i dati sui tumori umani. Per Sweet significa altre ore al bancone del laboratorio a tagliare e studiare minuscole sezioni di tessuto alla ricerca di risposte.
Fonte: TecnoAndroid