Una cellula di tumore al seno (blu) in una condizione di basso ossigeno.Ha formato ‘filamenti’ (verdi), e ” mani ” (rosse)che le consentono di muoversi. Image credit: Daniel Gilkes.
I ricercatori hanno scoperto che nel tumore al seno, bassi livelli di ossigeno possono innescare la produzione di proteine che contribuiscono alla diffusione delle cellule tumorali.
Lo studio è stato pubblicato negli Atti della National Academy of Sciences.
I biologi della Johns Hopkins University hanno scoperto che le condizioni di scarsità di ossigeno nel tumore al seno, richiede un aumento della produzione di proteine chiamate RhoA e ROCK1.
Alti livelli di queste proteine sono noti per dare alle cellule del cancro la capacità di muoversi e diffondersi, aggravando la condizione dei pazienti affetti dalla condizione.
Il dottor Gregg Semenza e il professore C. Michael Armstrong della Johns Hopkins Unvrsity, autori senior dello studio, spiegano che per muoversi, le cellule tumorali hanno bisogno di avviare una serie di modifiche alle loro strutture interne.
RhoA e ROCK1 sono noti per svolgere un ruolo importante nella formazione di queste strutture, consentendo la creazione di “filamenti paralleli” in cellule tumorali che consentono loro di “afferrare” le superfici esterne per migrare”.
Il Dott. Semenza spiega che in molti tumori metastatici al seno, i geni che codificano per RhoA e ROCK1 sono noti per essere attivati ad alti livelli, ma era sconosciuto come esattamente e che cosa porta questi livelli a diventare così elevati.
Egli osserva che bassi livelli di ossigeno si verificano spesso nel tumore al seno e spiega il processo in dettaglio:
“Come le cellule tumorali si moltiplicano, l’interno del tumore comincia ad essere a corto di ossigeno perché non è alimentato da vasi sanguigni. La mancanza di ossigeno attiva i fattori inducibili, che sono proteine di controllo principale che attivano molti geni che aiutano le cellule ad adattarsi alla scarsità di ossigeno “.
Egli aggiunge che questi fattori di ipossia-inducibile accendono i geni che permettono alle cellule tumorali di staccarsi dal tumore che è a basso contenuto di ossigeno. Le cellule tumorali sono quindi in grado di ” violare” i vasi sanguigni in modo da diffondersi ad altre zone del corpo.
Per indagare ulteriormente questo processo, Daniele Gilkes ha condotto una serie di studi di laboratorio.
Il ricercatore ha scoperto che quando le cellule del cancro al seno sono state esposte a bassi livelli di ossigeno, avevano significativamente più movimento rispetto alle cellule di cancro al seno esposte a livelli normali di ossigeno.
In particolare, si è scoperto che le cellule del cancro al seno avevano significativamente più “mani” per cellula e tre volte più “filamenti”, nel senso che erano in grado di muoversi di più.
Tuttavia, quando Gilkes ha ridotto i fattori inducibili, le cellule tumorali mammarie hanno ridotto la loro circolazione, così come hanno ridotto il numero di filamenti e di “mani”.
Nella misurazione dei livelli di proteine RhoA e Rock1 nelle cellule di cancro al seno, i ricercatori hanno trovato che questi livelli sono aumentati quando le cellule sono state esposte a condizioni di scarsità di ossigeno e che si sono ridotti quando sono stati ridotti i fattori di ipossia-inducibile.
Commentando i risultati dello studio, Gilkes dice:
“Abbiamo ridotto con successo la mobilità delle cellule del cancro al seno in laboratorio utilizzando trucchi genetici per battere i fattori di ipossia-inducibile.
Ora che abbiamo capito il meccanismo in gioco, speriamo che saranno condotti test clinici per verificare se i farmaci che inibiscono i fattori di ipossia-inducibile avranno il duplice effetto di bloccare la produzione di RhoA e ROCK1 e prevenire le metastasi, nelle donne con cancro al seno”.
Fonte Atti della National Academy of Sciences, 9 dicembre 2013. Astratto
