In uno dei più grandi studi mai condotti sull’interazione gene-ambiente sulla carne rossa e sul cancro del colon-retto, che ha esplorato l’impatto del consumo di carne rossa sul rischio di cancro di una persona in base al genotipo, i ricercatori hanno identificato due marcatori genetici che potrebbero aiutare a spiegare l’associazione tra il cancro del colon-retto e la carne rossa e spiegare perché alcune persone corrono un rischio di cancro più elevato.
Studi precedenti mostrano che il consumo frequente di carne rossa e lavorata aumenta il rischio di sviluppare il cancro del colon-retto, ma il meccanismo biologico predominante non è ancora stato stabilito. Comprendere il processo patologico e quali geni ne sono alla base può aiutare gli scienziati a sviluppare migliori strategie di prevenzione.
Un nuovo studio supportato dal National Institutes of Health e condotto dall’USC Norris Comprehensive Cancer Center, parte della Keck School of Medicine dell’USC, ha analizzato i dati sul consumo di carne rossa e lavorata da 29.842 persone con cancro del colon-retto e 39.635 persone senza cancro. Si è scoperto che coloro che consumavano più carne rossa o lavorata andavano incontro, rispettivamente, ad un aumento del rischio di cancro del colon-retto del 30 o 40%.
Utilizzando dati sull’intero genoma, i ricercatori hanno anche identificato due geni, HAS2 e SMAD7, che alteravano i livelli di rischio di cancro in base ai livelli di consumo di carne rossa o lavorata.
I risultati dello studio sono stati pubblicati su Cancer Epidemiology, Biomarkers & Prevention.
“Questi risultati suggeriscono che esiste un sottogruppo della popolazione che affronta un rischio ancora più elevato di cancro del colon-retto se mangia carne rossa o lavorata“, ha affermato l’autrice principale Mariana C. Stern, Ph.D., Prof.ssa di scienze della popolazione e della salute pubblica e urologia, alla Ira Goodman Chair in Cancer Research e Direttore associato per le scienze presso l’USC Norris Comprehensive Cancer Center.
“Lo studio ci consente anche di dare un’occhiata al potenziale meccanismo alla base di tale rischio, che possiamo poi seguire con studi sperimentali”, dice Stern.
I ricercatori hanno utilizzato una combinazione di metodi standard per individuare le interazioni gene-ambiente, nonché un nuovo approccio statistico sviluppato nella divisione di biostatistica della Keck School of Medicine dai coautori William James Gauderman, Ph.D., Prof. di scienze della salute pubblica, Juan Pablo Lewinger, Ph.D. ed Eric Kawaguchi, Ph.D., entrambi assistenti Professori di scienze e della sanità pubblica e loro colleghi.
“Questi metodi statistici e software all’avanguardia ci hanno permesso di massimizzare l’efficienza mentre testavamo le interazioni gene-carne attraverso sette milioni di varianti genetiche”, ha detto Gauderman.
Il rischio delle carni rosse e lavorate
L’analisi ha incluso i dati di 27 studi sul rischio di cancro del colon-retto in persone di origine europea. Gauderman e Ulrike Peters, Ph.D., MPH, Professore e Direttore associato della divisione di scienze della salute pubblica presso il Fred Hutchinson Cancer Center di Seattle, hanno compilato i dati del Genetics and Epidemiology of Colorectal Cancer Consortium, lo studio transdisciplinare sul cancro colorettale e il registro della famiglia dei tumori del colon.
In primo luogo, il gruppo di ricerca ha armonizzato i dati di vari studi per creare misure standard per il consumo di carne rossa (manzo, maiale e agnello) e carne lavorata (pancetta, salsicce, salumi e hot dog). Per ciascuna categoria, hanno calcolato le porzioni giornaliere, adeguate all’indice di massa corporea e hanno diviso i partecipanti in quattro gruppi in base ai livelli di assunzione di carne rossa o lavorata.
Le persone con il più alto livello di consumo di carne rossa avevano un rischio aumentato del 30% di cancro del colon-retto; quelle con il più alto livello di consumo di carne lavorata avevano un rischio aumentato del 40%. Questi risultati non tengono conto della variabilità genetica che potrebbe mettere alcune persone nella popolazione a rischio più elevato rispetto ad altre.
Marcatori genetici del rischio di cancro
Successivamente, sulla base di campioni di DNA, i ricercatori hanno compilato dati per oltre sette milioni di varianti genetiche che abbracciano il genoma di ciascun partecipante allo studio. Hanno poi condotto un’analisi dell’interazione gene-ambiente sull’intero genoma del legame tra consumo di carne rossa e rischio di cancro. Osservando ciascuna posizione nel genoma, nota come polimorfismo a singolo nucleotide (SNP), si sono chiesti se avere una determinata variante genetica alterasse il rischio di contrarre il cancro del colon-retto per le persone che mangiavano più carne rossa.
Per quasi tutti gli SNP del genoma la risposta è stata no. Indipendentemente dalla variante genetica di una persona, il rischio di cancro basato sul consumo di carne rossa è rimasto lo stesso. Tuttavia, in due SNP specifici, l’associazione è cambiata.
Utilizzando un approccio di analisi statistica standard, i ricercatori hanno contrassegnato SNP rs4871179 nel cromosoma 8 vicino al gene HAS2. Il gene, che fa parte di un percorso che codifica per la modifica delle proteine all’interno delle cellule, è stato collegato al cancro del colon-retto in alcuni studi precedenti, ma mai al consumo di carne rossa.
L’analisi ha mostrato che le persone con una variante comune del gene HAS2 riscontrata nel 66% della popolazione correvano un rischio maggiore del 38% di cancro del colon-retto se consumavano la più alta quantità di carne. Al contrario, le persone con un’altra variante più rara dello stesso gene non avevano un aumento del rischio di cancro quando mangiavano più carne rossa.
“Abbiamo quindi utilizzato il nostro nuovo approccio di apprendimento automatico in due fasi per identificare i modelli tra SNP, consumo di carne rossa e cancro, quindi concentrarci sulle combinazioni più promettenti nei nostri test di interazione gene-ambiente“, ha affermato Gauderman.
Questo metodo ha contrassegnato SNP rs35352860 nel cromosoma 18, parte del gene SMAD7. Il generegola l’epcidina, una proteina legata al metabolismo del ferro.Poiché le carni rosse e lavorate contengono alti livelli di ferro eme, i ricercatori ipotizzano che diverse varianti di SMAD7 possano aumentare il rischio di cancro modificando il modo in cui il corpo elabora il ferro.
“Quando l’epcidina è disregolata, ciò può portare ad un aumento dell’assorbimento del ferro e persino a un sovraccarico di ferro all’interno delle cellule“, ha detto Stern.
Le persone con due copie della variante più comune del gene SMAD7 presente in circa il 74% della popolazione correvano un rischio maggiore del 18% di cancro del colon-retto se mangiavano alti livelli di carne rossa. Gli individui con una sola copia della variante più comune o due copie di una variante meno comune avevano un rischio di cancro sostanzialmente più elevato, rispettivamente del 35% e del 46%.
“Questi risultati suggeriscono che diverse varianti genetiche possono conferire un diverso rischio di cancro del colon-retto negli individui che consumano carne rossa ed evidenziano possibili spiegazioni su come si sviluppa la malattia“, ha affermato Joel Sanchez Mendez, dottorando presso la Keck School of Medicine.
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Sono necessarie ulteriori prove
I risultati rivelano nuovi dettagli promettenti sul legame tra consumo di carne e cancro del colon-retto, ma Stern sottolinea che non dimostrano ancora un nesso causale per queste varianti genetiche.
“Questo studio ci dà alcuni importanti spunti di riflessione”, ha detto. “Effettuiamo questi studi sull’interazione gene-ambiente quando sappiamo che esiste una chiara associazione tra un’esposizione ambientale e una malattia, ma ciò che accade nel mezzo è ancora una scatola nera“.
Successivamente, lei e i suoi colleghi sperano di dare seguito a studi sperimentali che potrebbero fornire prove più forti del ruolo del metabolismo del ferro disregolato nello sviluppo del cancro del colon-retto.
Credito: immagine generata dall’intelligenza artificiale.
Fonte:Cancer Epidemiology, Biomarkers & Prevention
