Cancro-Immagine Credit Public Domain-
L’infiammazione è un processo biologico complesso che può sradicare gli agenti patogeni e promuovere la riparazione dei tessuti danneggiati. Tuttavia, la deregolazione del sistema immunitario può portare a un’infiammazione incontrollata e produrre invece lesioni. L’infiammazione è coinvolta anche nel cancro. I meccanismi molecolari alla base dell’infiammazione non sono completamente compresi e quindi lo sviluppo di nuovi farmaci rappresenta una sfida significativa.
Già nel 2020, il Dottor Raphaël Rodriguez, Direttore della ricerca del CNRS e capo del team di biologia chimica dell’Institut Curie (Equipe Labellisé Ligue Contre le Cancer) presso il laboratorio di biologia cellulare e chimica (Institut Curie/CNRS/Inserm), aveva acceso nuova luce su un recettore di membrana chiamato CD44, che segna le risposte immunitarie, l’infiammazione e la progressione del cancro.
Il Dottor Rodriquez e il suo team hanno dimostrato che CD44 aiuta a importare il ferro nelle cellule, innescando una serie di reazioni che portano all’attivazione dei geni coinvolti nel processo metastatico. “Questo è un fenomeno di plasticità cellulare che abbiamo continuato a studiare, studiando altri metalli potenzialmente interiorizzati dal CD44, in particolare il rame”, spiega.
Il rame causa alterazioni epigenetiche
Insieme ai suoi colleghi, il Dottor Rodriguez ha ora raggiunto un nuovo traguardo. Il team di ricerca è riuscito a identificare una via di segnalazione che coinvolge il rame e porta all’espressione di geni pro-infiammatori nei macrofagi, le cellule presenti in tutti i tessuti e che svolgono un ruolo importante nell’immunità innata.
Una volta interiorizzato nei macrofagi, il rame entra nei mitocondri (l’organello responsabile della respirazione cellulare e della produzione di energia ), dove catalizza l’ossidazione del NADH in NAD+ (nicotinammide adenina dinucleotide, molecola necessaria per l’attività di alcuni enzimi). L’aumento di NAD + nelle cellule consente l’attività di alcuni enzimi coinvolti nella produzione di metaboliti essenziali per la regolazione epigenetica. Questi metaboliti contribuiscono quindi all’attivazione di geni coinvolti nell’infiammazione.
Infiammazione e cancro: meccanismi molecolari condivisi
Gli scienziati non si sono fermati qui, hanno progettato anche molecole in grado di legarsi al rame, ispirandosi alla struttura della metformina. Testando queste nuove molecole su modelli di infiammazione acuta, hanno scoperto che un dimero sintetico di metformina, LCC-12 (chiamato anche Supformin), ha ridotto l’attivazione dei macrofagi e attenuato l’infiammazione. “Il nostro lavoro ci ha permesso di sviluppare un prototipo di farmaco che inattiva la chimica del rame nel meccanismo metabolico della cellula, bloccando così l’espressione dei geni coinvolti nell’infiammazione“, spiega il Dottor Rodriguez.
Vedi anche:Cancro: cerchi del DNA sono fattori chiave
Per finire, hanno applicato questa strategia terapeutica a modelli di cellule tumorali impegnate in una transizione epiteliale-mesenchimale. Anche in questo caso, Supformin ha bloccato il meccanismo cellulare e quindi la trasformazione cellulare. “I geni attivati nelle cellule tumorali non sono gli stessi di quelli espressi nelle cellule immunitarie, ma la reazione a catena che porta alle alterazioni epigenetiche è identica“, spiega Rodriguez. Questi risultati rivelano quindi il ruolo del rame nelle cellule tumorali e la loro capacità di adottare una natura metastatica.
Il Dottor Raphaël Rodriguez conclude: “Il nostro studio rivela che i processi infiammatori e cancerogeni dipendono da meccanismi molecolari simili e potrebbero quindi beneficiare in futuro di terapie innovative simili, come quelle testate con Supformin“.
Il documento è stato pubblicato sulla rivista Nature.
Fonte: Nature
