venerdì, Maggio 7

Le cellule “disoneste”

Ogni essere vivente, dalla balena al topolino, è formato da miliardi di cellule. L’evoluzione ha premiato gli organismi multicellulari rispetto ai batteri unicellulari. Il motivo è relativamente semplice. un grande numero di cellule che coopera, condivide e si divide il “lavoro” è in grado di specializzarsi e mantenere un buon ambiente extra cellulare.

La fragilità della cooperazione cellulare

La cooperazione cellulare è però fragile. In un essere multicellulare possono prosperare cellule “disoneste”. Queste si impossessano delle risorse, si replicano ad un ritmo maggiore di quelle che cooperano ed alla fine, se non intervengono meccanismi “repressivi“, prendono il sopravvento.

Queste cellule disoneste sono all’origine di quello che chiamiamo cancro. Le cellule che cooperano vivono per un tempo limitato ma le cellule di un cancro resistono alla morte cellulare e si nascondono al sistema immunitario che dovrebbe distruggerle. Le cellule normali distribuiscono nutrienti e segnali chimici indispensabili per la sopravvivenza, le cellule tumorali fanno proliferare i vasi sanguigni per assicurarsi un maggior quantitativo di risorse.

Lo studio della cooperazione cellulare e degli atteggiamenti “devianti” sta spingendo gli scienziati ad esplorare nuove vie nella lotta contro i tumori. I ricercatori hanno scoperto che in animali giganteschi come l’elefante o la balena, nonostante i quadrilioni di cellule, il cancro è piuttosto raro.

La funzione del gene TP53

Il motivo è che questi “bestioni” hanno parecchie coppie di geni che distruggono le cellule che mutano e producono proteine aberranti. Inoltre hanno più geni che innescano la riparazione del DNA. Uno di questi, TP53, è stato identificato come soppressore del cancro negli esseri umani. Purtroppo, contrariamente ai grandi animali, noi ne possediamo solo due copie e dunque siamo soggetti a più tumori maligni.

Il crollo della cooperazione cellulare ha un’incredibile somiglianza con i tratti distintivi del cancro, L’eccessivo sfruttamento delle risorse da parte delle cellule tumorali è uno dei fattori chiave che spingono il cancro a metastatizzare.

La cooperazione cellulare si basa non soltanto sul fatto che le cellule si astengano da un eccesso di “consumo” delle risorse disponibili, ma anche che alcune cellule lavorino per reprimere i comportamenti disonesti quando essi emergono. Ad esempio, normalmente le cellule possono replicarsi solo con il “permesso” di quelle vicine che innescano appositi “segnali di crescita“.

Come scoprire una cellula disonesta

Se qualche cellula si replica senza attendere questo via libera, normalmente viene distrutta dalle cellule vicine o dal sistema immunitario. Come se non bastasse la cellula disonesta deve ingannare i “sensori” presenti al suo interno. Una sorta di “braccialetto elettronico” rappresentato dal gene oncosoppressore TP53. Questo gene codifica la proteina p53 che svolge vari compiti. Dall’arresto del ciclo cellulare e l’avvio della riparazione del DNA, all’innesco dell’apoptosi (la morte programmata) se la cellula è troppo danneggiata.

Un altro gene che fa parte delle nostre “forze di polizia anti tumorali” è il BRCA. Quando questo gene muta e non funziona più bene è un fattore di rischio per il cancro alla mammella, alla prostata e all’ovaio. I geni TP3 individuano le cellule disoneste monitorando il numero di mutazioni di una cellula o l’eccessiva produzione di proteine aberranti.

Questi segnali indicano che la cellula in questione non sta più cooperando. Le due copie del gene TP53 degli esseri umani vengono ereditati dai genitori, uno dal padre e una della madre. La mutazione di una di queste due copie può portare ad un rischio di cancro assai più elevato nella vita di una persona.

Il paradosso di Peto

Per avere un’idea gli elefanti hanno 40 copie della loro versione del gene TP53 (denominato EP53) e questo spiega perché questi imponenti animali sviluppino raramente il cancro. Si tratta del cosiddetto “paradosso di Peto“.

Il paradosso di Peto è l’osservazione, che prende il nome da Richard Peto, epidemiologo dell’Università di Oxford, secondo la quale a livello di specie l’incidenza del cancro non sembra essere correlata al numero di cellule in un organismo. Per esempio l’incidenza del cancro negli esseri umani è molto più alta dell’incidenza del cancro nelle balene, nonostante il fatto che una balena abbia molte più cellule di un essere umano. Se la probabilità di carcinogenesi fosse costante tra le cellule ci si aspetterebbe che le balene avessero una maggiore incidenza di cancro rispetto agli esseri umani.

Questo paradosso, secondo uno studio del 2017, esiste in tutto il mondo animale. Bloccare le cellule disoneste è tutt’altro che semplice. Paradossalmente le cellule maligne che smettono di cooperare con quelle sane, cooperano benissimo fra loro. E questo peggiora ulteriormente la situazione di quelle sane.

Nuovi approcci per contrastare le cellule tumorali

La cooperazione tra le cellule maligne favorisce la formazione delle metastasi. La strada che si sta cercando di perseguire nel futuro è quella di rinforzare i sistemi naturali dedicati alla caccia delle cellule truffaldine. Ci sono ricerche volte all’utilizzo del gene degli elefanti EP53 per ripristinare le funzioni della proteina umana p53. Altre terapie in fase di avanzata sperimentazione sono i cosiddetti “bloccanti del checkpoint” immunitario.

Questi farmaci bloccano le capacità delle cellule tumorali di inviare segnali fuorvianti alle cellule immunitarie. Un altro approccio innovativo è quello di utilizzare una chemioterapia mirata, in dosi contenute, quanto basta per mantenere piccolo il tumore. In base ad alcuni trial clinici su pazienti con cancro alla prostata particolarmente aggressivo questo approccio terapeutico ha tenuto sotto controllo il tumore per 34 mesi contro i 13 della terapia classica chemioterapica.

Altri ricercatori stanno studiano la possibilità di bloccare le molecole che le cellule disoneste si scambiano tra loro per cooperare. Questa interferenza potrebbe bloccare o rallentare fortemente la formazione di metastasi. Insomma agendo sulla cooperazione violata nuovi approcci e nuove terapia possono ripristinare la coesistenza pacifica tra le cellule ed aiutarci a prevenire o a combattere meglio molte forme tumorali.

Fonti:

alcune voci di Wikipedia

Le Scienze, marzo 2021, ed. cartacea

Per saperne di più su Scienze & Dintorni:

Le illusioni delle cure miracolose anti cancro

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