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Quasi la metà di noi contrarrà il cancro a causa del nostro stile di vita stressante e dell’invecchiamento. Alcune sostanze intorno a noi sono molto efficaci nel causare il cancro. Ma perché? Perché alcune sostanze chimiche sono in grado di causare il cancro che si verifica quando si verificano errori nella nostra divisione cellulare?
Gli scienziati delle Università di Edimburgo e Cambridge hanno deciso di indagare su questa domanda.
Nuove intuizioni sul perché alcune sostanze nocive siano così efficaci nel causare il cancro potrebbero aiutare la ricerca di trattamenti migliori.
La nuova ricerca rivela come i prodotti chimici possono causare cambiamenti nelle cellule per aiutarle a schivare il sistema immunitario e costruire resistenza ai farmaci antitumorali.
Gli scienziati hanno monitorato l’impatto di una sostanza tossica – simile ai composti presenti nel tabacco, nello scarico e in alcune piante – per capire meglio come le sostanze chimiche causano mutazioni nel DNA delle nostre cellule.
Cancerogeni – materiali e particelle che promuovono la cancerogenesi – formazione del cancro. Alcune sostanze cancerogene si fanno strada nel nostro cibo, mentre altre rimangono nel nostro ambiente. L’amianto, ad esempio, è stato utilizzato per realizzare tetti e tubature dell’acqua, ma è un potente cancerogeno. E così sono le emissioni di NOx delle auto diesel. E, naturalmente, ci sono agenti cancerogeni nei prodotti del tabacco.
Gli scienziati hanno osservato i modelli di mutazione unici che si verificano quando gli agenti cancerogeni causano la cancerogenesi. Hanno rintracciato questo meccanismo al punto in cui il tumore ha iniziato a svilupparsi. Ciò ha permesso loro di identificare combinazioni specifiche di mutazioni che creeranno cellule tumorali.
In termini semplici, gli agenti cancerogeni causano danni alle cellule. Alcuni tipi di danno cellulare impediscono al meccanismo di replicazione cellulare di leggere correttamente le sequenze di DNA, favorendo nuove mutazioni. Man mano che si verificano sempre più mutazioni, le probabilità che alcune di esse siano cancerose aumentano.
Alimenti bruciati, fumo di tabacco, gas di scarico, luce UV e molti altri fattori possono contribuire allo sviluppo del cancro. I problemi si verificano quando le cellule danneggiate rimangono troppo a lungo, consentendo di ereditare quel danno. Come ormai sanno gli scienziati, questi agenti cancerogeni aiutano le cellule danneggiate a schivare il sistema immunitario naturale del corpo e alla fine diventano resistenti ai farmaci antitumorali. La comprensione del meccanismo alla base di questo processo potrebbe portare a nuove opzioni di trattamento e prevenzione.
Il Dottor Duncan Odom, uno degli autori dell’articolo, ha dichiarato: “Il concetto di segregazione delle lesioni ci aiuta a capire meglio come può sorgere la sorprendente complessità delle mutazioni nelle cellule tumorali. Può aiutare a spiegare come le cellule tumorali possono reagire in modo così flessibile e, a sua volta, modellare l’evoluzione del genoma del cancro ”.
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Gli scienziati affermano che la comprensione di questo meccanismo potrebbe portare a nuove opzioni terapeutiche. Comprendere l’origine del tumore potrebbe aiutare a selezionare il corso più appropriato di farmaci, dosaggio e altre proprietà del trattamento. Ma potrebbe anche aiutare a evitare le sostanze cancerogene, perché alla fine sapremo di più su come danneggiano le nostre cellule.
Evoluzione del cancro
Il team ha studiato come le cellule tumorali si sono evolute nei fegati dei topi somministrati con la sostanza chimica che causa il tumore, dietilitriteosamina. Questa sostanza causa danni persistenti al DNA come quello innescato da una sostanza chimica chiamata acido aristolochico, che si trova in alcune piante e fitoterapia e legata al cancro del fegato.
Il danno al DNA è simile a quello causato dalla luce UV e da una vasta gamma di idrocarburi policiclici aromatici presenti nel fumo di tabacco, nello scarico dei veicoli e in alcuni cibi bruciati. È stato scoperto che la temozolomide e altri farmaci usati nella chemioterapia producono danni persistenti al DNA.
Modelli chiari
Tutte le mutazioni presentavano un chiaro schema che suggeriva che il danno avveniva solo su uno dei due filamenti dell’elica del DNA. Questo processo, in cui la maggior parte delle mutazioni deriva da un danno a un singolo filamento, è ora noto come segregazione della lesione. Sapere che si era verificata la segregazione, ha aiutato il team a individuare le mutazioni che causano il cancro.
Dopo aver identificato i modelli di mutazione nei topi, il team ha utilizzato i dati pubblicati sulle cellule umane per trovare prove della segregazione delle lesioni nei pazienti oncologici, causata da sostanze chimiche e radiazioni ultraviolette.
“Le lesioni al DNA causate da agenti cancerogeni sono individuali per ciascun filamento e possono innescare diverse generazioni di mutazioni. È importante esserne consapevoli quando vengono trattati i tumori e vengono sviluppati nuovi farmaci”, dice il Professor Martin Taylor, Unità genetica umana MRC dell’Università di Edimburgo.
La ricerca è il risultato della collaborazione tra ricercatori dell’Istituto europeo di bioinformatica EMBL vicino a Cambridge e l’Istituto per la ricerca in biomedicina di Barcellona.
Lo studio è pubblicato su Nature. È stato finanziato da Cancer Research UK con il sostegno dell’European Research Council, del Wellcome, della Helmholtz Society e del Medical Research Council.
“Il concetto di segregazione delle lesioni ci aiuta a capire meglio come può nascere la sorprendente complessità delle mutazioni nelle cellule tumorali. Può aiutare a spiegare come le cellule tumorali possono reagire in modo così flessibile e, a sua volta, modellare l’evoluzione del genoma del cancro”, spiega il Dr Duncan dell’Università di Cambridge UK /Cambridge Institute.
“Alla fine, prevarranno quelle cellule tumorali che portano il modello più favorevole di mutazioni. Possono crescere più velocemente, sfuggire al sistema immunitario e possibilmente sopravvivere meglio alle terapie”, conclude la Dr.ssa Sarah Aitken dell’ Università di Cambridge.
Fonte: Università di Edimburgo
