Lo studio rivela che anche errori cromosomici a breve termine possono lanciare cellule cancerose

cromosoma

Una ricerca di Ludwig Cancer Research ha effettivamente scoperto che causare casi di instabilità cromosomica arbitraria (CIN) nei topi del computer per una sola settimana è sufficiente per attivare pericolosi modelli cromosomici nelle cellule che stimolano lo sviluppo di escrescenze.

"Mostriamo che non sono necessari errori cromosomici cronici e permanenti per produrre tumorigenesi a una frequenza abbastanza rispettabile", ha affermato Don Cleveland, membro del Ludwig Institute for Cancer Research, San Diego, che ha guidato la ricerca con Floris Foijer dell'Università di Groningen, nei Paesi Bassi "Un'esposizione molto transitoria sarebbe probabilmente sufficiente per guidare un aumento molto sostanziale della tumorigenesi".

La ricerca, delineata oggi sulla rivista Geni e sviluppo, convalida una teoria vecchia di quasi 120 anni del biologo tedesco Theodor Boveri secondo cui l'aneuploidia – una varietà irregolare di cromosomi – e anche la tumorigenesi sono collegate.

“Boveri ha ipotizzato che ci sarebbero state specifiche combinazioni di guadagni e perdite di cromosomi che potrebbero portare al cancro. Ora l'abbiamo testato e abbiamo dimostrato che non solo aveva ragione, ma che anche una breve esplosione di instabilità cromosomica è sufficiente per indurre queste combinazioni", ha affermato Ofer Shoshani, uno scienziato post-dottorato nel laboratorio di Cleveland e anche il primo autore della ricerca.

Nella ricerca, Shoshani e anche i suoi collaboratori hanno sovraespresso la genetica polo-like chinasi 4 (Plk4) nei topi per computer. Plk4 è un'autorità regolatrice principale che gestisce la varietà di centrosomi esistenti all'interno di una cellula. I centrosomi svolgono una funzione vitale nella divisione cellulare assistendo diversi cromosomi duplicati direttamente in 2 cellule figlie. Normalmente, esistono 2 centrosomi all'interno di una cella in tutto il dipartimento, uno in ciascun post della cella.

"Tuttavia, quando sovraesprimi Plk4, ne hai più di due, e questo porta alla missegregazione dei cromosomi, per cui i cromosomi non vengono estratti correttamente e le cellule figlie ereditano un numero disuguale di cromosomi", ha descritto Shoshani.

I ricercatori hanno sovraespresso Plk4 nei topi del computer per una settimana, 2 settimane o 4 settimane e hanno anche scoperto che una sola settimana era sufficiente per creare lo sviluppo di linfomi a cellule T ostili. Il sequenziamento dell'intero genoma delle escrescenze del topo del computer ha mostrato un aumento della ricorrenza di un modello cromosomico specifico all'inizio della procedura di sviluppo del nodulo. Questo "profilo aneuploide" includeva incidenti a tre vie dei cromosomi 4, 5, 14 e anche 15 (le cellule in genere sono costituite da soli 2 duplicati di ciascun cromosoma).

Gli scienziati hanno da tempo riconosciuto che particolari tipi di cellule tumorali sono collegati a determinati guadagni cromosomici: ad esempio, le cellule tumorali sballate in genere comportano un guadagno del cromosoma 1. "Ciò che il nostro lavoro mostra potenzialmente è che quando induci un impulso transitorio di instabilità cromosomica, acceleri la formazione di un profilo di aneuploidia così ricorrente", ha affermato Shoshani. "Identifichiamo il profilo che si origina molto presto nella formazione del cancro, in corrispondenza o molto vicino alla formazione della cellula che genera il tumore".

Inoltre, gli scienziati hanno scoperto che i casi di CIN a breve termine possono guidare la tumorigenesi nonostante la sospensione della p53, una genetica soppressore di grumi significativa e anche una delle genetiche più frequentemente alterate nelle cellule tumorali umane. "Questo ti dice che le CIN transitorie miglioreranno la tumorigenesi indipendentemente dal fatto che tu abbia altri problemi genetici che potrebbero predisporre al cancro", ha affermato Cleveland.

Le ricerche possono essere particolarmente pertinenti per gli individui con cellule tumorali che intraprendono un trattamento antitumorale, in particolare quelli trattati con agenti chemioterapici chiamati aneugeni, che funzionano guidando l'instabilità cromosomica e anche l'aneuploidia.

"Il nostro lavoro suggerisce che i malati di cancro sottoposti a terapia con farmaci aneugeni potrebbero sviluppare tumori secondari lungo la strada", ha affermato Shoshani "Naturalmente, questo dovrebbe essere ulteriormente studiato, sia nei pazienti umani che utilizzando modelli sperimentali in laboratorio.".