La visione dominante della teoria genetica del cancro, radicata nella teoria della mutazione somatica, è stata messa in discussione da Sui Huang dell’Institute for Systems Biology e dai suoi colleghi.
Per decenni, si è creduto che il cancro si sviluppi quando una cellula normale accumula mutazioni genetiche che le consentono di crescere e moltiplicarsi in modo incontrollato. Questa teoria genetica del cancro ha alimentato progetti di sequenziamento del genoma su larga scala, come il The Cancer Genome Atlas, con l’obiettivo di identificare le mutazioni “driver” che causano il cancro e di sviluppare terapie mirate.
La necessità di riconsiderare la teoria genetica del cancro
La teoria genetica del cancro, pilastro della ricerca oncologica per decenni, sostiene che il cancro si sviluppi a seguito dell’accumulo di mutazioni genetiche in una cellula normale, conferendole capacità di crescita e proliferazione incontrollate. Tuttavia, Huang e i suoi colleghi contestano questa visione, ritenendola “improduttiva” e non in grado di spiegare la complessità del fenomeno canceroso. Una delle principali critiche riguarda l’osservazione di tumori che non presentano mutazioni genetiche note per essere coinvolte nella carcinogenesi. Questo fenomeno, lungi dall’essere un’eccezione, si riscontra in diversi tipi di tumore, mettendo in discussione l’idea che la teoria genetica del cancro sia sempre necessaria per l’insorgenza del cancro.
Un’altra incongruenza significativa riguarda la presenza di mutazioni cancerogene in tessuti apparentemente sani. Studi hanno dimostrato che tessuti normali possono ospitare mutazioni genetiche associate al cancro senza sviluppare tumori. Questo suggerisce che le mutazioni genetiche, pur essendo un fattore di rischio, non sono sufficienti a determinare l’insorgenza del cancro. Altri fattori, come il microambiente tumorale e le interazioni tra cellule e matrice extracellulare, devono svolgere un ruolo cruciale.
Inoltre, la teoria genetica del cancro non considera adeguatamente l’influenza dell’ambiente cellulare sulla carcinogenesi. Il microambiente tumorale, composto da cellule, matrice extracellulare e segnali chimici, può influenzare la crescita e la progressione del tumore. Ad esempio, la presenza di cellule infiammatorie o di fattori di crescita può promuovere la proliferazione delle cellule tumorali, anche in assenza di mutazioni genetiche “driver”.
Le incongruenze evidenziate nella teoria della mutazione somatica, come la presenza di tumori senza mutazioni “driver” identificabili e la presenza di mutazioni cancerogene in tessuti sani, sottolineano la necessità di un cambio di paradigma nella ricerca oncologica. L’idea che il cancro sia esclusivamente una malattia genetica, causata dall’accumulo di mutazioni in una singola cellula, non riesce a spiegare la complessità del fenomeno canceroso.
Un approccio olistico e alternativo
Un approccio più olistico e sistemico riconosce che il tumore è una malattia multifattoriale confutando la teoria genetica del cancro, che coinvolge l’interazione complessa tra fattori genetici, epigenetici e ambientali. In questo contesto, il genoma non è più visto come l’unico determinante del cancro, ma come un elemento all’interno di un sistema biologico complesso.
L’epigenetica, ovvero lo studio delle modificazioni dell’espressione genica non legate a cambiamenti nella sequenza del DNA, svolge un ruolo cruciale nella mediazione degli effetti dei fattori ambientali sul cancro. Ad esempio, l’esposizione a sostanze chimiche tossiche può indurre cambiamenti epigenetici che aumentano il rischio di cancro, anche in assenza di mutazioni genetiche.
Il microambiente tumorale, composto da cellule, matrice extracellulare e segnali chimici, è un altro fattore cruciale nella progressione del cancro. Le cellule tumorali interagiscono con il microambiente per promuovere la loro crescita e diffusione. Ad esempio, le cellule tumorali possono reclutare cellule infiammatorie per creare un ambiente favorevole alla crescita del tumore, bypassando così la teoria genetica del cancro.
Pertanto, la ricerca futura dovrà esplorare modelli alternativi che considerino l’interazione complessa tra fattori genetici, epigenetici e ambientali. La perturbazione delle reti di regolazione genica e la rottura dell’organizzazione dei tessuti sono due modelli promettenti che possono fornire nuove intuizioni sulle origini del cancro.
La perturbazione delle reti di regolazione genica si riferisce all’idea che il cancro possa derivare da alterazioni nell’interazione tra geni e proteine che controllano la crescita e la proliferazione cellulare. Ad esempio, l’alterazione di un singolo gene può influenzare l’espressione di molti altri geni, portando a cambiamenti complessi nel comportamento cellulare.
La rottura dell’organizzazione dei tessuti si riferisce all’idea che il microambiente tumorale possa svolgere un ruolo cruciale nella progressione del cancro. Ad esempio, la perdita di adesione cellulare o l’alterazione della matrice extracellulare possono consentire alle cellule tumorali di invadere i tessuti circostanti e di formare metastasi.
L’adozione di un approccio più olistico e sistemico allo studio del cancro può portare a nuove strategie per la prevenzione, la diagnosi e il trattamento del cancro. Ad esempio, la ricerca potrebbe concentrarsi sullo sviluppo di terapie che agiscono sul microambiente tumorale o che ripristinano la normale regolazione genica.
Verso una ricerca innovativa
L’adozione di modelli alternativi rispetto alla teoria genetica del cancro, come quelli proposti da Huang e dai suoi colleghi, apre scenari di ricerca di vasta portata, con implicazioni profonde per la comprensione, il trattamento e la prevenzione di questa malattia complessa.
In primo luogo, l’identificazione di nuovi bersagli terapeutici diventa un obiettivo centrale. Abbandonando la focalizzazione esclusiva sulla teoria genetica del cancro, la ricerca può orientarsi verso l’esplorazione delle intricate interazioni tra geni, proteine e il microambiente tumorale. Questo approccio sistemico permette di individuare punti di vulnerabilità nel sistema canceroso che non sarebbero evidenti con una visione puramente genetica. Ad esempio, si potrebbero identificare proteine che, pur non essendo mutate, svolgono un ruolo cruciale nella segnalazione cellulare tumorale o nel rimodellamento del microambiente. Tali proteine rappresenterebbero bersagli promettenti per lo sviluppo di farmaci innovativi.
In secondo luogo, si apre la strada allo sviluppo di terapie combinate, che integrano l’azione di farmaci mirati alle mutazioni genetiche con terapie che agiscono sul microambiente tumorale. Questa strategia sinergica potrebbe superare i limiti della teoria genetica del cancro, che spesso incontra fenomeni di resistenza o di inefficacia a lungo termine. Ad esempio, si potrebbero combinare farmaci che inibiscono specifiche mutazioni oncogeniche con farmaci che bloccano la segnalazione di fattori di crescita nel microambiente tumorale o che stimolano la risposta immunitaria contro le cellule tumorali. Tale approccio integrato potrebbe colpire il cancro su più fronti, aumentando la probabilità di una risposta terapeutica duratura.
La comprensione del ruolo dei fattori ambientali nella carcinogenesi assume un’importanza cruciale per la prevenzione del cancro. L’approccio olistico proposto da Huang e dai suoi colleghi sottolinea che il cancro non è solo una malattia genetica, ma anche una malattia ambientale. Pertanto, la ricerca deve concentrarsi sull’identificazione dei fattori ambientali che contribuiscono all’insorgenza e alla progressione del cancro.
Tale conoscenza può portare allo sviluppo di strategie di prevenzione più efficaci, come la riduzione dell’esposizione a sostanze chimiche tossiche presenti nell’ambiente, negli alimenti o nei prodotti di consumo. Inoltre, si possono promuovere stili di vita sani, che includono una dieta equilibrata, l’attività fisica regolare e la gestione dello stress, per ridurre il rischio di cancro.
Lo studio è stato pubblicato su PLOS Biology.
