Gli scienziati hanno scoperto che diminuire i livelli di una specifica proteina che si trova comunemente negli esseri umani e molti altri animali, ha permesso loro di rallentare la diffusione ai polmoni, di due diversi tipi di cancro. La ricerca indica che quando la proteina diventa disregolata, favorisce la diffusione dei tumori e suggerisce che affrontare tale disregolazione è un vantaggio da perseguire nella lotta alle metastasi.
“In tutti gli esseri umani è presente la proteina chitinasi 3 like-1 (CHI3L1) perché svolge un ruolo importante nella nostra capacità di combattere le infezioni,” ha detto il dottor Jack A. Elias, decano della medicina e delle scienze biologiche presso la Brown University e autore di un nuovo studio che appare online sulla rivista Cancer Research. “Ma una delle cose che questo documento dimostra è che questa molecola sembra essere molto importante nella capacità dei tumori di diffondersi”.
Altri studi hanno dimostrato che i pazienti affetti da tumore con livelli elevati della proteina YKL-40, hanno una prognosi notevolmente peggiore rispetto a pazienti oncologici con livelli più bassi.
Nel nuovo studio, i ricercatori della Brown e Yale University, hanno cercato di determinare se la proteina è semplicemente un indicatore che il cancro si diffonde o ha un ruolo significativo nel processo. Lab Elias ha studiato intensamente il ruolo delle proteine in altre malattie, tra cui la fibrosi polmonare idiopatica e l’asma e ha dimostrato che esse hanno un ruolo fondamentale nello sviluppo di diverse patologie.
Per lo studio, i ricercatori hanno iniettato cellule di melanoma e cancro al seno maligne nei topi e valutato il grado di diffusione del cancro dopo che è stato diminuito o bloccato l’accumulo di CHI3L1. Per lo più i ricercatori hanno valutato gli effetti della sperimentazione nel cancro al polmone.
Proteine e percorsi
In anni di studio su CHI3L1, il gruppo di ricerca di Elias ‘ha sviluppato diversi modi per modificare la proteina. Il Dr. Chun Geun Lee, un co-autore e professore di microbiologia e immunologia molecolare presso la Brown, ha sviluppato topi che mancano del gene per produrre CHI3L1. Il gruppo di ricerca ha sviluppato anche anticorpi contro CHI3L1 e trovato un farmaco, una piccola molecola che inibisce la produzione della proteina.
In una serie di esperimenti, Elia, Lee e il loro gruppo di ricerca, hanno sistematicamente impiegato tutti questi mezzi per vedere cosa succede nei topi e per identificare il percorso o la catena molecolare di eventi, che regolano la proteina.
Per prima cosa hanno confermato che i livelli CHI3L1 sono effettivamente elevati nei topi, come nelle persone, con progressione del cancro. Nel cancro al polmone, CHI3L1 era particolarmente diffuso nelle cellule adiacenti le metastasi o nei noduli di cancro al seno che si è diffuso.
In seguito il team ha confrontato il cancro al seno e il melanoma maligno che si sono diffusi nei polmoni dei topi con e senza la capacità genetica di produrre CHI3L1. I risultati hanno dimostrato che i topi senza la proteina hanno avuto minore diffusione del tumore. rispetto ai topi che producono la proteina normalmente. Analogamente, abbattendo CHI3L1 con anticorpi si è ridotta la diffusione del melanoma, al polmone.
I ricercatori hanno anche fatto gli stessi esperimenti nei topi che non avevano la capacità di produrre una proteina chiamata semaforina 7a, che svolge un ruolo nel regolare CHI3L1. I topi senza semaphorin 7a hanno espresso molto meno CHI3L1 e avevano meno metastasi di melanoma nei polmoni. Quando i ricercatori hanno bloccato semaphorin 7a con gli anticorpi, hanno trovato la stessa soppressione di CHI3L1 e degli effetti delle metastasi.
7a semaforina sembra regolare CHI3L1 interagendo con due proteine intermedie: ‘beta-1 integrina’ e ‘plexin C1. Così, quando i ricercatori hanno neutralizzato beta-1 integrina, hanno osservato meno CHI3L1 e meno metastasi, ma quando hanno neutralizzato o diminuito i livelli di plexin C1, hanno osservato più CHI3L1 e più metastasi.
Considerazioni cliniche
” La scoperta che l’attivazione della via CHI3L1 appare consentire la diffusione di due diversi tipi di cancro, forse in due tessuti differenti, suggerisce che potrebbe avere un ruolo più ampio” ha detto il Prof.Elias. “Questo ci porta a credere che questo può essere un percorso fondamentale nella generazione delle metastasi”.
Molta più ricerca è necessaria per determinare come CHI3L1 consente la diffusione del cancro.
Se ulteriori ricerche rafforzeranno l’evidenza che disregolato CHI3L1 è un fattore fondamentale di diffusione del cancro, lo sviluppo di un farmaco per ripristinare la corretta regolamentazione, potrebbe essere un nuovo trattamento per bloccare la diffusione delle metastasi.Il gruppo di ricerca sta già lavorando sulla conversione dell’anticorpo CHI3L1-soppressione utilizzato nei topi, in un anticorpo che compatibile con gli esseri umani.
“in una visione a lungo termine”, ha detto Elias. ” I risultati dello studio potrebbero indicare la strada per prevenire la diffusione del cancro”.
Fontehttp://www.eurekalert.org/pub_releases/2014-12/bu-sap122214.php
