Sospetto confermato: tumori cerebrali nei bambini hanno una causa comune
Un percorso di segnalazione iperattiva è una causa comune nei casi di astrocitoma pilocitico, il tipo più frequente di tumore cerebrale nei bambini. La scoperta è stata effettuata da una rete di scienziati coordinati dal German Cancer Research Center (come parte del Cancer Genome Consortium, ICGC). In tutti i 96 casi studiati, i ricercatori hanno trovato difetti in geni coinvolti in un particolare percorso. Pertanto, per aiutare i bambini colpiti, possono essere usati farmaci che bloccano i componenti della cascata di segnalazione.
I risultati della ricerca sono stati pubblicati sull’ultimo numero della rivista Nature Genetics.
Il tumore cerebrale è la causa principale di mortalità per cancro nei bambini. Anche nei casi in cui il tumore è guarito, i giovani pazienti soffrono di stress di un trattamento che può essere dannoso per il cervello in via di sviluppo. Per lo studio, i ricercatori del cancro stanno sistematicamente analizzando tutte alterazioni nel materiale genetico di questi tumori. Guidati dal professor Stefan Pfister del tedesco Cancer Research Center (Deutsches Krebsforschungszentrum, DKFZ), i ricercatoria hanno pubblicato i risultati delle prime 96 analisi del genoma di astrocitoma pilocytic.
Astrocitoma pilocitico è tra i un tumori cerebrali infantili più comuni. Questi tumori di solito crescono molto lentamente. Tuttavia, essi sono spesso di difficile accesso ad un intervento chirurgico e non possono essere completamente rimossi, il che significa che possono ripresentarsi. La malattia può diventare cronica e quindi avere effetti debilitanti per i bambini colpiti.
Nel precedente lavoro, gruppi di ricercatori guidati dal professor dottor Stefan Pfister e il Dr. David Jones avevano già scoperto mutazioni caratteristiche di una quota maggioritaria di astrocitoma pilocytic. Tutte le mutazioni coinvolgono una via di segnalazione cellulare chiave, nota come cascata di segnalazione MAPK che è l’abbreviazione di “protein chinasi mitogeno-attivata.” Questa via di segnalazione comprende una cascata di aggiunta di gruppo fosfato (fosforilazione) da una proteina all’altra – un metodo universale utilizzato dalle cellule per trasferire messaggi al nucleo. MAPK segnalazione regola numerosi processi biologici fondamentali quali lo sviluppo embrionale e la differenziazione, la crescita e la morte delle cellule.
“Un paio di anni fa, avevamo già ipotizzato che astrocitoma pilocytic generalmente derivano da una difettosa attivazione di MAPK segnalazione”, dice David Jones, primo autore della pubblicazione. “Tuttavia, in circa un quinto dei casi non avevamo inizialmente scoperto queste mutazioni. In una analisi dell’intero genoma di 96 tumori abbiamo ora scoperto l’attivazione di difetti in altri tre geni coinvolti nella via di segnalazione MAPK che non sono stati precedentemente descritti in astrocitoma. ”
“A parte le mutazioni MAPK, non abbiamo trovato altre mutazioni frequenti che potrebbero promuovere la crescita dei tumori. Questa è una chiara indicazione che segnali MAPK iperattiva, sono necessari per lo sviluppo di un astrocitoma pilocitico”, dice il direttore dello studio Stefan Pfister. La malattia quindi è un prototipo di tumori rari che si basano su difetti di un unico processo di segnalazione biologico.
In totale, i genomi di astrocitoma pilocytic contengono molte meno mutazioni di quelle che si trovano, ad esempio, nel medulloblastoma, un tumore cerebrale pediatrico molto più maligno. Questo risultato è in accordo con il comportamento di crescita più benigna degli astrocitomi. Il numero di mutazioni aumenta con l’età degli individui affetti.
Circa la metà di astrocitoma pilocytic si sviluppano nel cervelletto, l’altro 50 per cento in diverse altre regioni del cervello. L’astrocitoma cerebellare è geneticamente ancora più omogenea rispetto agli altri casi della malattia: in 48 dei 49 casi che sono stati studiati, i ricercatori hanno trovato fusioni tra il gene BRAF, una componente centrale della via di segnalazione MAPK, e vari altri partner di fusione.
“La conclusione più importante dei nostri risultati”, dice il direttore studio di Stefan Pfister, “è che gli agenti mirati per tutti gli astrocitoma pilocytic sono potenzialmente disponibili per bloccare un MAPK iperattiva, cascata di segnalazione in vari punti. Potremmo quindi in futuro essere in grado di aiutare anche bambini i cui tumori sono difficili da raggiungere con la chirurgia “.
L’International Cancer Genome Consortium (ICGC), una rete di scienziati attualmente di 15 paesi, mira a ottenere una descrizione completa delle modifiche genomiche e epigenomiche in tutti i tipi significativi di cancro. Germania partecipa con il Progetto Tumore PedBrain per analizzare i tumori cerebrali pediatrici medulloblastoma, che in Germania colpisce circa 100 bambini ogni anno e astrocitoma pilocitico, che viene diagnosticata in circa 200 bambini ogni anno. All’interno del Progetto PedBrain, 300 campioni per ogni tipo tumorale saranno analizzati, insieme con lo stesso numero di campioni di tessuto sano dagli stessi pazienti, per identificare cambiamenti che sono cancro-specifici.
Fonte Nature Genetics , 2013; DOI:10.1038/ng.2682
