Con l’avanzare dell’età le cellule umane acquisiscono mutazioni che predispongono al cancro, ma queste alterazioni raramente sono sufficienti da sole a innescare un tumore senza un fattore scatenante ambientale come l’inquinamento atmosferico. Attualmente lo screening per il cancro al polmone è riservato quasi esclusivamente a individui sopra una certa soglia di età con un passato da fumatori, escludendo di fatto i non fumatori esposti ad alti livelli di inquinanti. Per superare questo limite, un team di ricerca internazionale supportato dal National institute for health and care research Uclh ha identificato un indicatore di infiammazione nel sangue in grado di prevedere la malattia oltre i classici fattori di rischio.
Una firma proteica nel sangue per prevedere e prevenire il cancro al polmone
I ricercatori hanno applicato algoritmi di apprendimento automatico ai dati relativi alle proteine del plasma sanguigno di oltre 48.000 partecipanti alla Uk Biobank, incrociandoli con i registri oncologici. Questo approccio innovativo ha permesso di identificare 14 proteine chiave nel sangue capaci di prevedere una futura diagnosi di cancro ai polmoni entro un arco temporale di cinque anni. La firma proteica è stata successivamente convalidata con successo in otto diversi set di dati globali, mostrando livelli costantemente elevati nei pazienti che avrebbero sviluppato il tumore, inclusi i soggetti non fumatori.
L’analisi molecolare condotta sia su campioni umani sia su modelli animali suggerisce che questa combinazione di proteine non sia prodotta direttamente dal tumore stesso. Al contrario, essa riflette un ambiente polmonare alterato e fortemente infiammatorio che precede la manifestazione clinica della neoplasia genetica. Il medesimo segnale è stato riscontrato in forma aumentata anche in persone che in seguito hanno sviluppato la fibrosi polmonare idiopatica o la broncopneumopatia cronica ostruttiva.
Questa sovrapposizione biologica supporta l’ipotesi che la firma molecolare rappresenti uno stato comune di infiammazione polmonare pre-patologica condiviso da diverse malattie legate all’invecchiamento. Tej Pandya, ricercatore presso l’Ucl e il Francis Crick institute, ha sottolineato come la convalida di questo modello su quattro continenti dimostri il potenziale della firma nel prevedere il rischio oncologico. La scoperta offre una solida prova di principio per lo sviluppo futuro di screening mirati basati su un semplice prelievo ematico.
Il legame tra inquinamento atmosferico e infiammazione polmonare
Precedenti studi del laboratorio avevano già dimostrato che l’esposizione al particolato atmosferico spinge le cellule immunitarie dei polmoni a rilasciare l’interleuchina-1 beta, un potente segnale infiammatorio. Questa citochina ha la capacità di risvegliare le cellule dormienti che già recano in sé mutazioni cancerogene accumulate nel tempo. Nel nuovo studio i ricercatori hanno fatto un passo avanti, dimostrando che l’inquinamento incrementa contemporaneamente la presenza delle 14 proteine della firma e la popolazione di particolari cellule adattative.
Queste strutture, denominate cellule Kac, rappresentano uno stato cellulare di transizione che si attiva in risposta a un danno tissutale ma che può evolvere in cancro se stimolato in presenza di mutazioni. Gli scienziati hanno osservato che diversi tipi di cellule polmonari mutanti entrano tutti in questo medesimo stato intermedio durante il percorso verso la trasformazione tumorale. L’aria inquinata accelera e amplia questo processo, espandendo il bacino di cellule Kac e alterando l’equilibrio proteico circostante.
I componenti della firma molecolare risultano direttamente stimolati dall’interleuchina-1 beta, confermando il legame biochimico tra lo stimolo ambientale e la risposta dell’organismo. Attraverso esperimenti guidati sui topi, il team ha dimostrato che il blocco farmacologico di questa citochina riduce il numero di cellule Kac e rallenta lo sviluppo precoce del tumore. Questa evidenza suggerisce che i farmaci mirati contro l’infiammazione potrebbero agire come veri e propri scudi preventivi nei soggetti ad alto rischio.
Prospettive terapeutiche e nuove strategie di prevenzione clinica
La possibilità di bloccare l’interleuchina-1 beta era già stata esplorata nel 2017 all’interno dello studio Cantos di Novartis con il farmaco canakinumab per la prevenzione cardiovascolare. In quell’occasione era emerso un dato esplorativo che mostrava una riduzione dell’incidenza del cancro al polmone, sebbene il beneficio fosse troppo modesto per una diffusione di massa. Rianalizzando oggi i dati di quel saggio su oltre 4.000 partecipanti, i ricercatori hanno scoperto che i soggetti con la firma proteica elevata erano proprio coloro che traevano il massimo vantaggio dal trattamento.
Selezionando esclusivamente i pazienti con un profilo proteico alterato alla linea di base, il rischio di sviluppare il cancro al polmone è risultato quasi dimezzato grazie al farmaco. In questo sottogruppo specifico il numero di persone da trattare per prevenire un singolo caso di tumore è sceso a 55, un’efficienza terapeutica del tutto paragonabile a quella delle statine per il colesterolo. Il professor Charlie Swanton ha spiegato che la medicina oncologica non ha mai avuto a disposizione un marcatore di rischio preventivo simile a quello usato per le malattie cardiovascolari.
Poter intervenire prima che la malattia si sviluppi stabilmente rappresenta una svolta clinica fondamentale, specialmente per una patologia che spesso viene diagnosticata solo in una fase troppo avanzata. Anche Hayley Brown di Cancer Research Uk ha espresso forte ottimismo, rilevando come identificare precocemente i segnali d’allarme possa evitare a molti pazienti l’impatto di terapie invasive. La ricerca apre così la strada a una nuova era della prevenzione in cui l’infiammazione cronica viene trattata prima che si trasformi in una patologia irreversibile.
Lo studio è stato pubblicato su Cell.
