Una recente ricerca svolta presso l’università di Yale ha dimostrato che cromosomi aggiuntivi nelle cellule tumorali sono indicativi per l’avanzamento del cancro all’interno di un organismo umano. La rimozione di questi cromosomi in eccesso inibisce la progressione dei tumori.
Gli scienziati spiegano che adoperare una selezione di questi cromosomi extra, estirpandoli, possa ofrire una nuova strada per il trattamento dei tumori, una malattia che purtroppo è ancora un “tabù”, quasi innominabile, nella nostra società, in quanto ancora rappresenta una patologia mortale per gli esseri umani, nonostante i decenni di accurata e appassionata ricerca da parte degli addetti ai lavori. Lo studio è stato recentemente pubblicato sulla rivista Science.
Cancro, Sheltzer: “Quasi tutti i tumori sono aneuplodi“
Le cellule umane hanno tipicamente 23 paia di cromosomi; cromosomi in più sono un’anomalia nota come aneuploidia. Jason Sheltzer è assistente professore di chirurgia presso la Yale School of Medicine e autore senior dello studio. L’esperto ha spiegato, tramite alcune dichiarazioni riportate da SciTechDaily: “Se si osserva la pelle normale o il tessuto polmonare normale, ad esempio, il 99,9% delle cellule avrà il giusto numero di cromosomi. Ma sappiamo da oltre 100 anni che quasi tutti i tumori sono aneuploidi”. Tuttavia, non era chiaro quale ruolo giocassero i cromosomi in eccesso nel cancro, ad esempio se causano il cancro o se sono causati da esso.
Quale tecnica è stata utilizzata per lo studio?
“Per molto tempo abbiamo potuto osservare l’aneuploidia ma non manipolarla. Semplicemente non avevamo gli strumenti giusti”, ha affermato Sheltzer, che è anche ricercatore presso lo Yale Cancer Center. “Ma in questo studio abbiamo utilizzato la tecnica di ingegneria genetica CRISPR per sviluppare un nuovo approccio per eliminare interi cromosomi dalle cellule tumorali, il che rappresenta un importante progresso tecnico. Essere in grado di manipolare i cromosomi aneuploidi in questo modo porterà a una maggiore comprensione di come funzionano”. Lo studio è stato co-diretto dagli ex membri del laboratorio Vishruth Girish, ora MD-Ph.D. studente alla Johns Hopkins School of Medicine e Asad Lakhani, ora ricercatore post-dottorato presso il Cold Spring Harbor Laboratory.
Usando il loro approccio di recente sviluppo i ricercatori hanno preso di mira l’aneuploidia nel melanoma, nel cancro gastrico e nelle linee cellulari ovariche. Nello specifico, hanno rimosso una terza copia aberrante della porzione lunga (nota anche come “braccio q”) del cromosoma 1, che si trova in diversi tipi di cancro; essa è collegata alla progressione della malattia e si verifica nelle prime fasi dello sviluppo del cancro.
Le ipotesi sulle cellule tumorali
“Quando abbiamo eliminato l’aneuploidia dai genomi di queste cellule tumorali, il potenziale maligno di quelle cellule è stato compromesso e queste hanno perso la capacità di formare tumori”, ha affermato Sheltzer. Sulla base di questa scoperta, i ricercatori hanno proposto che le cellule tumorali possano avere una “dipendenza da aneuploidia”, un nome che fa riferimento a ricerche precedenti che avevano scoperto che l’eliminazione degli oncogeni, che possono trasformare una cellula in una cellula cancerosa, interrompe la capacità del cancro di formare tumori.
Questa scoperta ha portato a un modello di crescita del cancro chiamato “dipendenza da oncogeni”. Studiando come una copia extra del cromosoma 1q potrebbe promuovere il cancro, i ricercatori hanno scoperto che più geni stimolavano la crescita delle cellule tumorali quando erano sovrarappresentati, perché erano codificati su tre cromosomi invece dei tipici due.
Questa sovraespressione di alcuni geni ha anche indicato ai ricercatori una vulnerabilità che potrebbe essere sfruttata per colpire i tumori con aneuploidia. Precedenti ricerche avevano dimostrato che per attivare alcuni farmaci è necessario un gene codificato sul cromosoma 1, noto come UCK2. Nel nuovo studio, Sheltzer e i suoi colleghi hanno scoperto che le cellule con una copia in più del cromosoma 1 erano più sensibili a questi farmaci rispetto alle cellule con solo due copie, a causa della sovraespressione di UCK2.
Reference: “Oncogene-like addiction to aneuploidy in human cancers” by Vishruth Girish, Asad A. Lakhani, Sarah L. Thompson, Christine M. Scaduto, Leanne M. Brown, Ryan A. Hagenson, Erin L. Sausville, Brianna E. Mendelson, Pranav K. Kandikuppa, Devon A. Lukow, Monet Lou Yuan, Eric C. Stevens, Sophia N. Lee, Klaske M. Schukken, Saron M. Akalu, Anand Vasudevan, Charles Zou, Barbora Salovska, Wenxue Li, Joan C. Smith, Alison M. Taylor, Robert A. Martienssen, Yansheng Liu, Ruping Sun and Jason M. Sheltzer, 6 July 2023, Science.
DOI: 10.1126/science.adg4521
