Carcinoma polmonare NSCLC: perchè è così aggressivo

(Carcinoma polmonare NSCLC-Immagine:cellula cancerosa durante la divisione cellulare. Credito: National Institutes of Health).

“Il carcinoma polmonare non a piccole cellule (non-small-cell lung cancer, NSCLC) è un tipo di tumore polmonare maligno che si differenzia dal tumore polmonare a piccole cellule (small-cell lung cancer, SCLC) per l’aspetto delle cellule del tumore stesso al microscopio“.

Ora, immagina di fare un viaggio attraverso il paese, fermandoti in punti lungo il percorso per ammirare le attrazioni locali. Probabilmente vorrai avere a portata di mano un atlante stradale, contenente mappe a scale diverse, che copra sia le principali autostrade che le strade delle città e dei paesi più piccoli o almeno un GPS in grado di accedere a un atlante digitale con queste informazioni.

Fino a poco tempo fa, i ricercatori sul cancro erano come viaggiatori che attraversavano il paese con solo poche mappe di alcune città famose. E a causa della velocità con cui crescono alcuni tumori, le mappe diventano rapidamente obsolete. Questa situazione ha ostacolato la capacità dei medici di capire cosa sta realmente accadendo all’interno dei tumori e di sviluppare trattamenti efficaci.

Lo Human Tumor Atlas Network (HTAN) è stato creato per cambiare questa situazione. Mira a sviluppare mappe ad alta risoluzione di molti tipi di cancro in modo che i medici possano avere una visione più completa del terreno strutturato dei tumori, incluso il modo in cui cambiano nel tempo per diventare più mortali. HTAN è finanziato dal National Cancer Institute e coinvolge un consorzio di centri oncologici negli Stati Uniti.

Dopo diversi anni di minuziose ricerche, il primo di questi atlanti dei ricercatori del Memorial Sloan Kettering Cancer Center, per il cancro del polmone a piccole cellule, è ora pronto per la visualizzazione ed è pieno di nuove intuizioni.

“La cosa più eccitante che abbiamo trovato è una rara popolazione di cellule staminali all’interno di questi tumori che è strettamente correlata agli esiti dei pazienti“, spiega Charles Rudin, un medico-scienziato di MSK che ha co-guidato il progetto sul cancro del polmone.

Non solo, ma queste cellule staminali hanno proprietà metastatiche, il che significa che sono inclini a diffondersi, e i ricercatori le hanno trovate in molti tumori SCLC che altrimenti erano molto diversi.

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“È stata una grande sorpresa”, afferma Dana Pe’er, biologa computazionale di MSK, ricercatrice principale dell’HTAN e co-guidata del progetto Atlante del cancro del polmone. “Aumenta la possibilità che questa piccola frazione di cellule possa guidare il comportamento metastatico attraverso i tumori“.

Il cancro del polmone a piccole cellule è uno dei tumori più mortali. Tende a diffondersi precocemente e in modo aggressivo; due terzi dei casi sono già metastatici alla diagnosi. La chemioterapia non è molto efficace. I ricercatori sperano che il loro nuovo atlante, pubblicato il 14 ottobre 2021 sulla rivista Cancer Cell, porterà a miglioramenti nell’assistenza alle persone affette dalla malattia.

Uno sforzo collaborativo porta a una nuova scoperta

La creazione dell’atlante ha richiesto anni di lavoro collaborativo da parte di due gruppi con aree di competenza molto diverse: medici come il Dottor Rudin con competenze specifiche sulla malattia nel cancro del polmone a piccole cellule e biologi computazionali come il Dottor Pe’er e il suo team.

Il Dr. Rudin sottolinea il fatto che ci sono quattro co-primi autori suììdell’articolo – un evento insolito – come prova della diversità delle competenze necessarie per completare uno studio come questo. I co-primi autori sono Joseph Chan, Álvaro Quintanal-Villalonga, Vianne Ran Gao e Yubin Xie.

La Dr.ssa Pe’er, Presidente del programma di biologia computazionale e dei sistemi presso lo Sloan Kettering Institute, ha preso l’iniziativa sul lato computazionale delle cose. È un’esperta di RNA seq unicellulare (scRNAseq), una tecnica che consente agli scienziati di ottenere un quadro dettagliato di quali geni vengono attivati ​​in molte centinaia di cellule contemporaneamente.

Applicando scRNAseq a campioni di tumore SCLC ottenuti da pazienti presso MSK, la Dott.ssa Pe’er e il suo team sono stati in grado di trovare questa rara popolazione di cellule simili a cellule staminali in agguato tra le cellule del tumore circostante, come individuare un ago in un pagliaio.

“Non saremmo mai stati in grado di individuare queste cellule con il sequenziamento di massa”, afferma. “Avevamo davvero bisogno dell’analisi di una singola cellula per trovarliìe”. (Il sequenziamento di massa è ciò che i ricercatori avrebbero fatto prima che scRNAseq fosse disponibile, essenzialmente mettendo il tumore in un frullatore e sequenziando tutto l’RNA che è caduto).

Puntare sui cambiamenti molecolari

La tecnica unicellulare ha anche permesso al team di andare oltre. All’interno delle cellule che compongono questa minuscola popolazione, spiccava un gene: PLCG2. Questo gene produce una proteina che agisce come un “secondo messaggero”: trasmette segnali da una proteina all’altra.

“Il PLCG2 inizialmente non mi ha colpito come il tipo di gene che coinvolto nella regolazione delle popolazioni di cellule staminali”, afferma il Dott. Rudin. “Sembra più un’ape operaia”.

In effetti, PLCG2 sembra giocare un ruolo importante. Gli scienziati hanno scoperto che il gene è maggiormente espresso in questa popolazione simile a cellule staminali. E quando hanno aumentato o diminuito sperimentalmente la sua attività nelle linee cellulari tumorali, ha alterato la capacità delle cellule tumorali di metastatizzare.

I ricercatori pensano che queste cellule ad alto livello di PLCG2 potrebbero essere parte della spiegazione dell’aggressività del carcinoma polmonare non a piccole cellule. Se è così, la scoperta potrebbe aprire nuove possibilità di trattamento.

“Il pensiero è che se possiamo sviluppare strategie per indirizzare selettivamente questa popolazione cellulare, potremmo essere in grado di sopprimere le metastasi e, infine, migliorare i risultati per i pazienti con carcinoma polmonare a piccole cellule”, afferma il Dott. Rudin. “Quello che vogliamo veramente fare è cercare di fermare le metastasi sul nascere”, aggiunge il Dott. Pe’er. “Ma per farlo, dobbiamo capire meglio queste rare popolazioni di cellule che sembrano guidarlo. Questo è l’obiettivo di questo atlante“.

Fonte: Cancer Cell