Un team di scienziati ha scoperto che alcune cellule tumorali fingono di essere “super in forma” per ingannare le cellule sane e convincerle a fornire loro i loro nutrienti, consentendo loro di espandersi e diffondersi in tutto il corpo.
L’astuzia delle cellule tumorali
Un team dell’Institute of Cancer Research di Londra ha scoperto che le cellule tumorali “imbroglioni” sviluppano la capacità di dirottare il naturale processo di competizione cellulare dell’organismo , impedendo alle cellule di qualità inferiore di accumularsi, ma di essere uccise e rimosse.
I ricercatori del Breast Cancer Now Toby Robins Research Center presso l’Institute of Cancer Research (ICR), sperano che una migliore comprensione del modo in cui il meccanismo di competizione cellulare viene sfruttato dalle cellule tumorali possa portare a nuovi modi di curare la malattia.
Normalmente, questo principio evolutivo di “sopravvivenza del più adatto” è un meccanismo di controllo di qualità cruciale per il mantenimento della salute e della funzionalità dei tessuti. Tuttavia, i difetti nella competizione cellulare possono causare la ritenzione di cellule danneggiate o pericolose, innescando potenzialmente la formazione di tumori.
Finora non era stato pienamente compreso il modo in cui le disparità di fitness vengono misurate tra gruppi di cellule e come si determina quali cellule diventano vincenti e sopravvivono e quali diventano perdenti e vengono eliminate.
In questo studio, pubblicato sulla rivista Developmental Cell , il team ICR ha scoperto che diversi livelli di glutammato extracellulare, un elemento fondamentale e una molecola messaggera nel corpo, regolano la competizione tra le cellule. Hanno scoperto che le cellule con una secrezione inferiore di glutammato sono considerate perdenti quando circondate da normali cellule sane.
Quando ciò accade, la cellula perdente inizia a donare i suoi nutrienti alle vicine più adatte. Così facendo, contribuisce attivamente alla crescita delle cellule vincitrici e di conseguenza muore in modo altruistico.
È importante notare che hanno anche scoperto che il processo può essere sfruttato dalle cellule cancerose, che imbrogliano il sistema fingendo di essere super in forma e aumentando la loro produzione di glutammato. Ciò consente loro di espandersi e diffondersi a spese delle cellule normali circostanti.
Inoltre, quando avviene una competizione cellulare tra cellule cancerose, può portare alcune cellule cancerose a sviluppare resistenza alla chemioterapia o ad altre terapie mirate. Queste cellule resistenti sopravvivono e si moltiplicano, rendendo il trattamento meno efficace.
Questa nuova ricerca, che mostra un altro modo in cui il cancro può sequestrare cellule e tessuti sani all’interno dell’ambiente circostante, rafforza l’importanza della ricerca per svelare e interrompere gli ecosistemi del cancro, una parte fondamentale della strategia di ricerca dell’ICR.
L’autore principale dello studio, il professor Pascal Meier, professore di morte cellulare e immunità presso l’Institute of Cancer Research di Londra, ha affermato: “Mentre la competizione cellulare generalmente funge da meccanismo di controllo della qualità, questo processo può essere dirottato da cellule tumorali imbroglioni, che possono fingere di essere ‘super-adatte’ secernendo livelli più elevati di glutammato extracellulare.
“Questo fa sì che le normali cellule sane che circondano le cellule cancerose siano considerate meno adatte e inizino a donare i loro nutrienti ai loro vicini cancerosi. Questo rende effettivamente le cellule cancerose super adatte e consente loro di espandersi e diffondersi a spese del tessuto normale circostante.
Inoltre, le interazioni competitive tra le cellule tumorali possono anche contribuire allo sviluppo di resistenza del cancro al trattamento farmacologico .
“Comprendendo meglio la competizione cellulare e il modo in cui il cancro la dirotta, speriamo di riuscire a progettare nuovi approcci terapeutici per curare il cancro e impedirne la resistenza al trattamento, in modo che le persone possano vivere bene più a lungo, anche in caso di malattia in stadio avanzato”.
Il professor Kristian Helin, amministratore delegato dell’Institute of Cancer Research di Londra, ha affermato: “Trattare con successo il cancro è più difficile una volta che si è diffuso. I risultati di questa ricerca ampliano la nostra comprensione della biologia del cancro e di come le cellule tumorali possano superare le cellule normali e diffondersi nel corpo.
“La scienza delle scoperte come questa svela la natura delle cellule tumorali , il che è fondamentale per l’identificazione di nuovi obiettivi terapeutici che potrebbero costituire la base di futuri trattamenti contro il cancro”.
Ben Atkinson, responsabile delle comunicazioni di ricerca presso Breast Cancer Now, ha affermato: “Sebbene siano necessarie ulteriori ricerche per verificare in che modo queste scoperte potrebbero contribuire allo sviluppo di nuovi trattamenti per le persone affette da tumore al seno, questo entusiasmante studio approfondisce la nostra comprensione della competizione cellulare e del suo ruolo nella diffusione e nella sopravvivenza del cancro.
“Nel Regno Unito, ogni 10 minuti una donna riceve una diagnosi di cancro al seno e, purtroppo, circa 11.500 persone muoiono ogni anno a causa di questa malattia. Ricerche come questa potrebbero aprire la strada a trattamenti più gentili ed efficaci, di cui c’è urgente bisogno”.
Ripopolamento delle cellule tumorali dopo la terapia: studio esplora il meccanismo
Gli ultimi due decenni hanno portato grandi progressi nel trattamento del cancro, poiché i pazienti affetti dalla malattia vivono più a lungo avendo accesso a diagnosi e approcci terapeutici migliori. Tuttavia, la malattia rimane incurabile. Uno dei motivi dell’elevata resilienza di questa malattia è che le cellule tumorali si nascondono e sfuggono alle terapie, portando così alla recidiva del cancro. Il processo mediante il quale le cellule sfuggono alla terapia è definito ripopolamento delle cellule tumorali.
Una nuova prospettiva di ricerca che esamina questo processo è stata pubblicata su Oncoscience, dal titolo “Cancer cell repopulation after therapy: which is the mechanism?”
Il ripopolamento delle cellule tumorali dopo la terapia è un fenomeno che porta al fallimento terapeutico con la conseguente ricaduta della malattia. Il processo è poco studiato e i meccanismi devono essere scoperti. In questa nuova prospettiva, i ricercatori Rewati Prakash e Carlos M. Telleria della McGill University e del McGill University Health Center discutono la questione del ripopolamento delle cellule tumorali dopo chemioterapia e radioterapia.
I ricercatori hanno raccolto prove che sostengono che la ripopolazione delle cellule tumorali può avere origine da cellule staminali tumorali resistenti alla terapia, da cellule tumorali che in risposta alla terapia diventano poliploidi e successivamente germinano in cellule quasi diploidi a rapida proliferazione, e/o da cellule che rispondono al trattamento subendo la senescenza come meccanismo transitorio per sopravvivere, seguita dalla ripresa del ciclo cellulare.
“Forse l’approccio migliore per eliminare la ripopolazione delle cellule tumorali è un trattamento combinato che prevede prima la senescenza transitoria indotta da chemioradioterapia, seguita da terapie senolitiche, come recentemente discusso da Wang e colleghi”, affermano i ricercatori.
I farmaci citotossici possono aumentare la resistenza delle cellule tumorali
Le cellule cancerose a volte sviluppano resistenza ai farmaci citotossici usati nella chemioterapia. È quindi importante capire perché il trattamento non funziona e perché potrebbe addirittura vanificare il suo stesso scopo.
“Non abbiamo ancora capito molto su come si sviluppa questa resistenza alla chemioterapia e ancora meno su come il microambiente del cancro possa influenzare il processo”, afferma Kaisa Lehti, professoressa presso il Dipartimento di Scienze di Laboratorio Biomediche della Norwegian University of Science and Technology (NTNU).
Lehti ha guidato il lavoro per comprendere meglio come i tessuti cancerosi sviluppano resistenza a una particolare forma di chemioterapia. L’Università di Helsinki, il Karolinska Institutet e la NTNU hanno collaborato alla ricerca. I risultati sono stati ora pubblicati sulla rispettata rivista Nature Communications.
Il cancro ovarico colpisce circa 500 donne norvegesi ogni anno. Se il cancro viene scoperto precocemente, quasi tutte le pazienti sopravvivono ai primi cinque anni. Ma se viene scoperto più tardi, le possibilità di sopravvivenza sono molto peggiori. Trovare un trattamento efficace è quindi molto importante.
Uno dei trattamenti standard per il cancro ovarico è chiamato chemioterapia al platino. Le citotossine sono così chiamate perché contengono composti di platino. Sono spesso efficaci nel trattamento di vari tipi di cancro.
Sfortunatamente, le cellule cancerose spesso sviluppano resistenza a questo particolare trattamento chemioterapico al platino. La soluzione sta nel modo in cui la citotossina stessa può modificare le cellule cancerose e il loro ambiente.
Lehti riassume il processo: “La citotossina può modificare il modo in cui le cellule tumorali inviano e percepiscono i segnali e può modificare il microambiente attorno alle cellule”.
Questo cambiamento consente alle cellule cancerose di resistere al danno causato dalla citotossina e di sopravvivere all’attacco chemioterapico. I ricercatori hanno trovato questa chiave per risolvere il puzzle in uno strato di tessuto che spesso circonda le cellule cancerose.
“Una rete fibrosa di proteine, nota come matrice extracellulare o ECM, circonda le cellule tumorali, in particolare quelle più aggressive”, afferma Lehti.
Il tessuto fibrotico si forma quando il corpo cerca di riparare una lesione. Il tessuto fibrotico, con la rete ECM attorno alle cellule cancerose, è prodotto principalmente da normali cellule del tessuto connettivo. Ma le cellule cancerose e le cellule del tessuto connettivo nella rete possono alterare questo tessuto da sole.
“In precedenza, non sapevamo in che modo la comunicazione tra le cellule tumorali e la matrice extracellulare fosse influenzata, o addirittura influenzasse essa stessa, lo sviluppo del cancro e la sua risposta alla chemioterapia “, afferma Lehti.
Ora però ne sappiamo di più. I segnali chimici e meccanici nel tessuto ECM circostante sono già noti per aiutare il cancro a sviluppare la sua capacità di diffondersi e di resistere al trattamento.
“Alcuni segnali provenienti dalla matrice extracellulare (ECM) possono modificare in modo critico la resistenza delle cellule tumorali ai farmaci citotossici a base di platino”, spiega la professoressa Kaisa Lehti.
La citotossina può quindi aiutare a modificare sia il microambiente attorno alle cellule cancerose sia la capacità delle cellule cancerose di ricevere e percepire segnali nell’ambiente che le aiutano a resistere alla citotossina. Ciò può causare il fallimento della citotossina.
Una maggiore conoscenza di questi meccanismi è utile nella scelta dei trattamenti per le persone affette da cancro.
