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I ricercatori del Francis Crick Institute e dell’UCL Cancer Institute hanno identificato come diversi tipi di cancro subiscono alcune delle stesse mutazioni genetiche nello stesso punto della loro evoluzione. Le loro scoperte potrebbero portarci un passo avanti verso un “l’identificazione di regole evolutive” che potrebbe aiutare a prevedere e bloccare la prossima mossa del cancro.
La composizione genetica di un tumore cambia nel tempo. Questo è il risultato degli errori commessi quando le cellule cancerose replicano il loro DNA per creare una copia necessaria alla divisione della cellula. I ricercatori hanno precedentemente dimostrato che i pazienti i cui tumori hanno mutazioni genetiche più diverse hanno meno probabilità di sopravvivere e ora stanno lavorando per capire perché si verificano queste mutazioni e se c’è un modello o un ordine che seguono.
Nel loro articolo, pubblicato su Nature mercoledì, il team di ricerca ha scoperto che i cambiamenti nei cromosomi delle cellule tumorali avvengono frequentemente e durante lo sviluppo di un tumore e che i cambiamenti che lo aiutano a sopravvivere e crescere hanno maggiori probabilità di prendere piede.
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In collaborazione con il Max Delbrück Center for Molecular Medicine, il team ha sviluppato una tecnica che analizza più campioni da un singolo tumore per identificare i cambiamenti cromosomici in 1421 campioni di tumore prelevati da 394 pazienti e in 22 tipi di tumori.
Osservando la natura e la tempistica di questi cambiamenti cromosomici, i ricercatori hanno scoperto che spesso cambiamenti cromosomici simili avevano avuto luogo in diversi subcloni all’interno di un tumore dello stesso paziente. Questi subcloni sono popolazioni o gruppi di cellule differenti all’interno dello stesso tumore. Questa evidenza di subcloni che si evolvono in parallelo è stata osservata in campioni prelevati dal 37% dei pazienti (146 pazienti).
I ricercatori hanno anche identificato i cambiamenti cromosomici che si verificano in diversi tipi di tumore in particolari fasi dell’evoluzione del cancro, compresi i cambiamenti che potrebbero aiutare un tumore a eludere il sistema immunitario o continuare a crescere nonostante la mancanza di ossigeno.
“In un tumore si verificano molti cambiamenti genetici. Il fatto che abbiamo visto cambiamenti cromosomici simili prendere piede indipendentemente all’interno di un tumore in subcloni separati suggerisce che questi cambiamenti sono importanti per il tumore e potrebbero portare a subcloni “in competizione” con altri subcloni”, spiega Thomas Watkins, autore principale dello studio e dottorando al Cancer Evolution and Genome Instability Laboratory presso Crick.
Charles Swanton, capogruppo senior presso Crick e UCL, capo clinico e consulente oncologo presso la UCLH per la ricerca sul cancro del Regno Unito, afferma: “La presenza di cambiamenti comuni supporta la teoria secondo cui esistono numerosi percorsi genetici attraverso i quali i tumori devono evolversi. Identificarli ci farebbe fare un passo avanti verso la conoscenza delle regole evolutive del cancro “.
Catalizzatori evolutivi
Il team ha anche visto come alcuni cambiamenti fossero comuni all’inizio dello sviluppo di un cancro, mentre altri erano più frequenti in seguito, dopo che si era diffuso ad altre parti del corpo. E c’erano alcuni eventi che hanno agito da catalizzatore per le mutazioni. Ad esempio, un fenomeno comune nel cancro chiamato raddoppio dell’intero genoma, in cui ogni cromosoma è duplicato, sembra aprire nuove soluzioni evolutive per il tumore, portando a un’ondata di mutazioni in fase avanzata.
“C’era un senso di ordine nelle mutazioni che abbiamo identificato, con mutazioni diverse che probabilmente apparivano in punti diversi. Quindi questi cambiamenti, che possono sembrare un caos cromosomico, potrebbero effettivamente essere qualcosa che potremmo prevedere. Naturalmente, se potessi prevederli, questo apre la porta a scienziati e medici che sviluppano nuovi trattamenti che potrebbero bloccare questi percorsi evolutivi “, dice Nicholas McGranahan, capogruppo del Cancer Genome Evolution Group, UCL Cancer Institute.
I ricercatori stanno continuando questo lavoro, utilizzando la loro nuova tecnica di analisi su campioni prelevati da pazienti con cancro ai polmoni, come parte del progetto TRACERx di Cancer Research UK. Sperano che questo porterà a nuove intuizioni sui cambiamenti genetici che guidano la diffusione di questo cancro, oltre a capire quali cambiamenti aiutano questi tumori a eludere il sistema immunitario.
Questo lavoro è supportato da Rosetrees Trust.
