Tracce di immortalità nel DNA tumorale

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Immagine: cromosomi umani (grigi) ricoperti da telomeri (bianchi). Credito: PD-NASA; PD-USGOV-NASA

Per ottenere una durata di vita infinita, le cellule tumorali devono ben conservare le estremità dei loro cromosomi, note come telomeri. Ci riescono in vari modi.

Gli scienziati del German Cancer Research Center hanno studiato sistematicamente oltre 2.500 genomi tumorali di 36 tipi di cancro per scoprire come questi meccanismi si manifestano nei cambiamenti nel DNA. L’allungamento attivo dei telomeri è uno dei tratti distintivi di tutte le cellule tumorali e quindi un focus importante nello sviluppo di trattamenti mirati.

Lo studio fa parte dell’analisi Pan-Cancer of Whole Genomes (PCAWG).

Le cellule sane del corpo hanno una data di scadenza naturale definita dalla lunghezza dei loro telomeri.

I telomeri fanno parte del DNA e proteggono l’estremità dei cromosomi. Si accorciano ogni volta che la cellula si divide, fino a quando non viene raggiunta una lunghezza minima: il telomero è stato quindi utilizzato, per così dire. Le cellule staminali sono l’unico tipo di cellule in grado di produrre la telomerasi, l’enzima dell’ immortalità che può allungare nuovamente i telomeri. Tutte le altre cellule smettono di dividersi dopo circa 50 cicli.

Le cellule tumorali dipendono dai telomeri intatti per una divisione cellulare illimitata. Studi precedenti hanno dimostrato che circa l’85 percento di tutti i tumori sovraregolano la telomerasi attraverso meccanismi diversi. I tumori rimanenti usano meccanismi alternativi per allungare i telomeri.

Vedi anche, Scoperta importante sulla biologia dei telomeri

Un team di ricercatori guidato da Lars Feuerbach del German Cancer Research Center (DKFZ) ha studiato più di 2.500 campioni di tumore per comprendere meglio questi meccanismi, in particolare quelli che finora non sono stati ben studiati.

Lo studio fa parte dell’analisi Pan-Cancer of Whole Genomes (PCAWG).

I ricercatori del PCAWG hanno scoperto mutazioni del DNA che indicano uno dei due meccanismi noti di allungamento dei telomeri solo nel 13% dei casi studiati. Come ha spiegato l’autore principale Lina Sieverling, “Nella stragrande maggioranza dei 2.500 casi di cancro studiati, abbiamo osservato una maggiore attività del gene telomerasi, ma senza cambiamenti nel genoma che potrebbero spiegarla. Fattori epigenetici che non lasciano traccia nel genoma potrebbe essere parzialmente responsabili”.

Del 13 percento di quei tumori il cui DNA mostrava segni di allungamento dei telomeri, solo 64 casi indicavano meccanismi alternativi.

I ricercatori hanno scoperto due peculiarità in questi tumori: i telomeri di solito consistono in centinaia di ripetizioni della stessa sequenza di sei basi di DNA. Nei telomeri con meccanismi di allungamento alternativi, tuttavia, si trovano spesso variazioni delle normali sequenze di telomeri. Inoltre, piccoli frammenti dei telomeri sono molto spesso integrati in altre parti del genoma in queste cellule tumorali. In alcuni tipi di tumore, in particolare nei bambini, è noto che uno dei fattori che determinano l’aggressività del tumore è il meccanismo mediante il quale i telomeri delle cellule tumorali vengono allungati. Questo è il caso dei medulloblastomi, ad esempio, che hanno una prognosi peggiore se le cellule tumorali usano il meccanismo alternativo.

“Al momento, non possiamo dire in che modo, questi due risultati sono importanti o se influenzano il decorso della malattia nei pazienti oncologici”, ha spiegato il ricercatore principale Lars Feuerbach. “L’allungamento attivo dei telomeri è uno dei punti deboli di tutte le cellule tumorali e quindi un focus importante nello sviluppo di trattamenti mirati“, ha aggiunto. “Per fare ciò, una conoscenza precisa di tutti i processi molecolari sottostanti è vitale”.

Fonte, Nature