Trovata la chiave molecolare della diffusione delle metastasi

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Immagini, le cellule normali o tumorali possono iniziare l’EMT, un processo che le mette in movimento, su fibre di matrice allineate, modificando l’attività di molte molecole, in modo simile a un interruttore. Vengono mostrati YAP (rosso), beta-catenina (verde) e nuclei delle cellule (blu). Credito: laboratorio Levchenko.

I ricercatori della Yale University hanno scoperto come le metastasi, la diffusione delle cellule tumorali in tutto il corpo, siano innescate a livello molecolare e hanno sviluppato uno strumento con il potenziale per rilevare i fattori scatenanti nei pazienti con determinati tumori. La scoperta potrebbe portare a nuovi modi per il trattamento del cancro.

Lo studio è stato condotto da Andre Levchenko, Professore di ingegneria biomedica John C. Malone e Direttore dell’Istituto di biologia Yale Systems presso Yale’s West Campus.

Lo studio è stato pubblicato il 26 giugno sulla rivista Nature Communications. Levchenko è anche membro Yale Cancer Center.

La metastasi a senso unico si sviluppa attraverso la transizione epiteliale-mesenchimale (EMT), un processo che rompe le cellule vicine l’una dall’altra e le mette in movimento. È stato a lungo ipotizzato che segnali chimici o cambiamenti genetici nelle cellule, inneschino l’EMT. Ma il gruppo di ricerca di Levchenko ha scoperto che le metastasi potrebbero essere causate da un semplice cambiamento nella struttura della matrice extracellulare (ECM), che funge da impalcatura per le cellule. I ricercatori hanno scoperto che un allineamento delle fibre della matrice (un evento biologico comune) può innescare il processo EMT senza altri stimoli.

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È diventato chiaro che in alcuni tumori, prima che le cellule si allontanino dal tumore e si diffondano, c’è un cambiamento nell’ambiente“, ha detto Levchenko. “Quando queste fibre nella matrice si allineano, creano tracce in cui le cellule si muovono e abbiamo scoperto come sono controllate da reti molecolari complesse”.

Con un metodo ideato che imita l’ambiente cellulare, i ricercatori hanno esplorato il processo EMT a livello molecolare e scoperto due meccanismi di feedback separati, cioè due o più molecole che si insediano o si attivano a vicenda. Uno dei meccanismi ha collegato la proteina nota come YAP al regolatore genico WT1, provocando la rottura delle cellule, l’altro ha collegato YAP alla proteina TRIO, attivando le cellule in movimento e aumentandone la velocità.

Combinando analisi sperimentale e dati clinici, i ricercatori hanno confermato che questo meccanismo è attivo nei tumori del rene.

“Queste informazioni possono potenzialmente essere utilizzate per sviluppare nuovi test prognostici e aprire la strada a interventi clinici personalizzati”, ha detto Levchenko.

La scoperta potrebbe anche portare a nuovi trattamenti per il cancro prendendo di mira le molecole con farmaci e altri mezzi per scoraggiare le cellule a subire il processo EMT.

“La maggior parte dei risultati fatali che vediamo nel cancro sono dovuti a metastasi e, quindi, spesso al processo EMT”, aggiunge il ricercatore.

Questo studio ha esaminato specificamente il cancro del rene, ma Levchenko ha affermato di avere prove che gli stessi meccanismi controllano la diffusione invasiva delle cellule in altri tumori, come il glioblastoma.

Fonte, Nature


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