(Cancro al seno-Immagine: questa immagine mostra che il trattamento chemioterapico per combattere il cancro altera paradossalmente la parete dei vasi sanguigni per consentire alle cellule tumorali circolanti di aderire, aumentando così la loro capacità di diffondersi in siti distanti. Credito: Justin Middleton, software BioRender.com).
La chemio aiuta le cellule del cancro al seno a diffondersi e ad attaccarsi ai rivestimenti dei vasi sanguigni nei polmoni secondo un nuovo studio che si aggiunge all’evidenza che la chemioterapia migliora la diffusione del cancro oltre il tumore primario, mostrando come un farmaco chemio consente alle cellule del cancro al seno di attaccarsi ai rivestimenti dei vasi sanguigni nei polmoni.
La ricerca sui topi non lascia dubbi sul fatto che il farmaco chemio ha causato cambiamenti nelle cellule non cancerose che consentono questo processo. Gli scienziati hanno pretrattato topi sani con l’agente chemioterapico e hanno somministrato loro iniezioni endovenose di cellule di cancro al seno quattro giorni dopo. Entro tre ore dall’iniezione, le cellule cancerose penetravano nelle giunzioni indebolite tra le cellule dei vasi sanguigni nei polmoni e si legavano alla struttura di sottolineatura di quei vasi, evitando di essere lavate via dal flusso sanguigno.
“Questo è il passo chiave che offre alle cellule tumorali l’ingresso in un sito secondario”, ha detto Tsonwin Hai, Professore di chimica biologica e farmacologia presso l’Ohio State University e autore senior dello studio. “Il punto centrale del nostro modello di pre-trattamento è porre la domanda: la chemioterapia influenza le cellule normali in modo tale che aiuteranno le cellule tumorali? La risposta è sì. “È una nota cautelativa per l’uso della chemioterapia”.
Lo studio è stato pubblicato di recente online sull’International Journal of Molecular Sciences.
Hai ha studiato per anni le basi delle metastasi del cancro, scoprendo in precedenza che l’attivazione di un gene specifico nelle cellule immunitarie è un legame cruciale tra lo stress e la diffusione del cancro e che il farmaco chemio Paclitaxel innesca cambiamenti molecolari nelle cellule immunitarie che consentono alle cellule del cancro al seno di scappare da un tumore.
Questo nuovo studio si è concentrato sugli effetti del farmaco chemio Ciclofosfamide sulle cellule non cancerose prima che sia presente un cancro, concentrandosi sui polmoni come sede di metastasi. I ricercatori hanno iniettato una dose della chemio nei topi e hanno aspettato quattro giorni che gli animali metabolizzassero ed espellessero il farmaco. Hanno quindi somministrato ai topi iniezioni endovenose di cellule di cancro al seno, permettendo loro di viaggiare fino ai polmoni.
Una volta nei polmoni, le cellule tumorali avevano maggiori probabilità di attaccarsi alle pareti dei vasi sanguigni se gli animali erano stati pretrattati con la chemio. I ricercatori hanno identificato due ragioni: in primo luogo, si erano aperti degli spazi tra le cellule nel rivestimento del vaso. Oltre a ciò, un secondo materiale sotto quelle cellule, chiamato membrana basale, aveva cambiato proprietà in modo tale da consentire alle cellule tumorali di attaccarsi in modo che non venissero portate via dal flusso sanguigno.
“Le cellule endoteliali che rivestono il lato interno del vaso sanguigno sono come un muro di mattoni, e ogni mattone è strettamente attaccato al successivo”, ha detto Hai, anche lui ricercatore presso il Comprehensive Cancer Center dell’Ohio. “Quello che abbiamo scoperto quando abbiamo trattato i topi con la chemioterapia è che rende il vaso permeabile, quindi la giunzione stretta non è più così stretta e le cellule tumorali possono schiacciarsi attraverso lo strato di mattoni.
“Abbiamo anche scoperto che la chemioterapia ha modificato la membrana basale sottostante, quindi una volta che le cellule tumorali passano attraverso di essa, trovano un posto a cui aggrapparsi“.
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“Nei topi di controllo che non hanno ricevuto la chemioterapia, l’adesione delle cellule tumorali alle pareti dei vasi sanguigni è stata relativamente minima”, ha detto Hai.
Il team di ricerca ha determinato che la presenza di Ciclofosfamide ha portato ad un aumento dei livelli di un enzima nel sangue chiamato MMP-2 e che l’aumento ha indotto cambiamenti alla membrana basale che hanno permesso alle cellule tumorali di attaccarsi al rivestimento dei vasi sanguigni (vedi figura sopra).
Per decenni, gli scienziati si sono concentrati sugli effetti della chemio sulle proprietà intrinseche delle cellule tumorali che consentono alle cellule di sopravvivere, resistere alla chemioterapia e diffondersi. Solo negli ultimi 10 anni circa i ricercatori hanno scoperto gli effetti della chemioterapia sulle cellule non cancerose e il loro contributo alle metastasi.
“Ci siamo concentrati qui su come la chemio influenza le cellule non cancerose nel polmone, il secondo sito nel nostro modello, piuttosto che sui tumori primari, perché la fuga delle cellule tumorali da un tumore primario non è un evento tardivo: può effettivamente accadere molto presto“, ha detto Hai. “I nostri dati hanno rivelato che la chemio agisce sulle cellule non cancerose e mette in moto cambiamenti nel polmone in modo che entro tre ore dall’arrivo delle cellule cancerose, possano già aderire molto bene. L’effetto della chemioterapia sulle cellule non cancerose cambia effettivamente quelle cellule e quei cambiamenti aiutano le cellule tumorali a progredire”.
