Molti trattamenti per il cancro alla prostata, uno dei tumori più comuni negli uomini, prendono di mira una proteina chiamata recettore degli androgeni, che alimenta la crescita tumorale. I tumori possono sfuggire a questo approccio diventando meno dipendenti dal recettore, trasformandosi in una forma più aggressiva che risponde scarsamente alla terapia.
I ricercatori del Fred Hutch Cancer Center hanno scoperto che il ripristino di una singola molecola coinvolta nella produzione di proteine può rendere nuovamente sensibili ai farmaci i tumori resistenti alle terapie, in modelli sperimentali. Il loro studio, pubblicato su Nature, è il primo a dimostrare che può controllare l’identità delle cellule del cancro alla prostata e influenzare la risposta al trattamento.
Le proteine costitutive possono plasmare l’identità del cancro
Durante la produzione di proteine, le cellule utilizzano le istruzioni veicolate dall’RNA messaggero o mRNA, per assemblare le proteine. Gli RNA di trasferimento (tRNA) associano queste informazioni agli amminoacidi appropriati e li trasportano affinché vengano uniti.
“Questa scoperta apre un regno completamente nuovo nella biologia del cancro, finora inesplorato”, ha affermato il coautore corrispondente Andrew Hsieh, MD, Professore e viceDirettore della Divisione di Biologia Umana del Fred Hutch. “Storicamente, si pensava che i tRNA svolgessero un ruolo passivo nel mantenimento cellulare e nelle patologie, ma il nostro studio dimostra che i tRNA possono plasmare attivamente l’identità delle cellule tumorali”.
La prima autrice, Yeon Soo Kim, PhD, ricercatrice post-dottorato presso il Fred Hutch nel laboratorio di Hsieh, ha studiato come questo processo di sintesi proteica contribuisca alla resistenza al trattamento. “Sapevamo già che le mutazioni genomiche o l’espressione genetica dipendente dai fattori di trascrizione si alterano durante la progressione del cancro e possono portare allo sviluppo di resistenza al trattamento“, ha spiegato Kim. “Ma volevamo saperne di più su come la traduzione dell’mRNA, nota anche come sintesi proteica, sia coinvolta quando la malattia diventa più aggressiva“.
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Ripristino della sensibilità ai farmaci contro il cancro alla prostata
Kim ha esaminato linee cellulari di cancro alla prostata, modelli murini e campioni tumorali prelevati da pazienti. In tutti questi sistemi, un particolare tRNA chiamato tRNA1Arg(UCU) era abbondante nelle cellule tumorali dipendenti dal recettore degli androgeni. I livelli erano inferiori nei tumori meno dipendenti dal recettore e resistenti al trattamento. In esperimenti successivi, la somministrazione di questo tRNA ai tumori resistenti ha ripristinato la loro sensibilità alle terapie mirate al recettore degli androgeni.
“Abbiamo scoperto che possiamo modificare lo stato cellulare, passando da uno stato dipendente dal recettore degli androgeni a uno indipendente, tramite un singolo tRNA“, ha affermato Kim. “Questo è importante perché i cambiamenti nell’identità cellulare sono una delle principali cause della resistenza al trattamento dei tumori alla prostata. Abbiamo scoperto che questo tRNA può influenzare la permanenza delle cellule in uno stato sensibile ai farmaci o la transizione verso uno stato più aggressivo”.
Il tRNA potrebbe guidare i futuri trattamenti contro il cancro
Kim e Hsieh stanno inoltre studiando se il tRNA possa fungere da biomarcatore per il cancro alla prostata aggressivo o da bersaglio terapeutico. Questi potenziali utilizzi potrebbero contribuire a orientare scelte terapeutiche più precise o portare a nuove terapie per i pazienti.
“In questo studio abbiamo utilizzato il cancro alla prostata come archetipo per studiare i cambiamenti di stato dipendenti dal tRNA, ma pensiamo che sia solo l’inizio“, ha affermato Kim, che intende proseguire questa ricerca quando fonderà il suo laboratorio. “Possiamo applicare questo approccio a qualsiasi tipo di modello di malattia o ad altri tipi di tumori che subiscono cambiamenti di identità dopo il trattamento, come i tumori al polmone e al seno”.
Riferimento: Nature