Questa nuova scoperta può aiutarci a eliminare il cancro al cervello?
Il glioblastoma multiforme è il tipo più comune di cancro al cervello, con meccanismi di difesa "integrati" che gli conferiscono resilienza. Nuove scoperte sulle difese aiuteranno ad eliminare questo cancro in modo più efficiente?
Il glioblastoma multiforme (GBM) è un tipo di cancro al cervello che si sviluppa da cellule non neuronali presenti nel sistema nervoso centrale.
Il National Cancer Institute (NCI) stima che nel 2018 ci saranno 23.880 nuove diagnosi di GBM e altri tumori del sistema nervoso centrale negli Stati Uniti.
GBM è difficile da trattare. Questo perché le cellule che lo formano sono spesso resistenti alla terapia e il danno che fanno al tessuto sano adiacente è solitamente permanente, poiché il cervello non può ripararsi facilmente.
Questo è il motivo per cui i ricercatori della Virginia Commonwealth University di Richmond hanno studiato i meccanismi attraverso i quali le cellule tumorali si proteggono, nella speranza di identificare nuovi modi per interromperle che potrebbero portare a trattamenti migliori in futuro.
In uno studio i cui risultati sono ora pubblicati in PNAS - gli scienziati sono stati in grado di identificare il meccanismo attraverso il quale le cellule staminali di glioma evitano la morte cellulare e come interromperla.
Come le cellule staminali tumorali evitano la distruzione
L'autore dello studio Paul B. Fisher e il team spiegano che le cellule staminali di glioma sono in grado di evitare anoikis, che è un tipo di morte cellulare (o apoptosi) che si verifica quando una cellula si stacca dalla matrice extracellulare. Questo è lo “scaffolding” che sostiene le cellule e aiuta a regolare la differenziazione e l'omeostasi delle cellule staminali.
Le cellule staminali del glioma resistono agli anoikis attraverso l'autofagia protettiva, in cui le cellule “mangiano” e “riciclano” i propri detriti cellulari.
Ciò che i ricercatori hanno scoperto è che, nel caso delle cellule staminali di glioma, l'autofagia protettiva è regolata da un gene chiamato MDA-9 / Syntenin, originariamente identificato da Fisher.
Questo gene, come hanno precedentemente dimostrato Fisher e altri, sembra essere sovraespresso in molti diversi tipi di cancro.
In questo studio, il team è stato in grado di accertare che l'inibizione dell'espressione di MDA-9 / Syntenin sembrava disattivare il meccanismo di difesa delle cellule staminali del glioma.
"Abbiamo scoperto che quando abbiamo bloccato l'espressione di MDA-9 / Syntenin, le cellule staminali di glioma perdono la loro capacità di indurre autofagia protettiva e soccombono agli anoikis, con conseguente morte delle cellule tumorali".
Paul B. Fisher
In particolare, Fisher e il collaboratore di ricerca Webster K.Cavenee - dell'Università della California, San Diego - insieme ai loro colleghi hanno notato che MDA-9 / Syntenin supporta l'autofagia attivando un altro gene, BCL2, responsabile dell'induzione e dell'inibizione della morte cellulare.
Interruzione del meccanismo di autoprotezione
Ma MDA-9 / Syntenin non supporta solo l'autofagia; lo mantiene a livelli sufficientemente bassi da non diventare tossico e distruttivo per le cellule staminali del glioma. Ciò avviene tramite la segnalazione del recettore del fattore di crescita epidermico (EGFR).
La segnalazione dell'EGFR è importante nella regolazione della "crescita, sopravvivenza, proliferazione e differenziazione" delle cellule, e diversi studi hanno dimostrato che una segnalazione eccessiva supporta la crescita del tumore in diversi tipi di cancro.
Ma, spiega Fisher, "In assenza di MDA-9 / Syntenin, EGFR non può più mantenere l'autofagia protettiva".
"Invece", continua, "conseguono livelli altamente elevati e prolungati di autofagia tossica che riducono drasticamente la sopravvivenza delle cellule tumorali".
Secondo gli scienziati, questa è la prima volta che questa complessa connessione tra l'autofagia protettiva e l'evasione degli anoikis è stata esplorata in GBM.
"Questo è il primo studio a definire un collegamento diretto tra MDA-9 / Syntenin, autofagia protettiva e resistenza agli anoikis", spiega Fisher, osservando che gli scienziati coinvolti nello studio "[sperano] di poter sfruttare questo processo per sviluppare trattamenti nuovi e più efficaci per GBM e possibilmente altri tumori. "
In ulteriori esperimenti, Fisher e il team hanno utilizzato cellule GBM umane e colture di cellule staminali di glioma per dimostrare che la soppressione dell'espressione di MDA-9 / Syntenin ha bloccato il meccanismo di auto-protezione del cancro.
Ciò è stato nuovamente osservato in modelli murini di cellule staminali di glioma umano, nel qual caso i ricercatori hanno osservato un aumento della sopravvivenza a seguito dell'inibizione dell'espressione di MDA-9 / Syntenin.
In futuro, il loro obiettivo è verificare se il meccanismo protettivo scoperto in questo studio si verifica anche nelle cellule staminali presenti in altri tipi di cancro.
E continueranno a sviluppare nuovi modi per inibire MDA-9 / Syntenin, che, sperano, possa portare a migliori trattamenti contro il cancro.
