Cancro: anche i tessuti sani sono "pieni di mutazioni"
Il cancro si sviluppa a causa di mutazioni nel nostro DNA. Tuttavia, fino ad ora, si sapeva poco su come le mutazioni si accumulino nei tessuti sani nel tempo. Un nuovo studio fornisce nuovi dettagli.
Con l'avanzare dell'età, le mutazioni nel loro DNA si accumulano lentamente. Le mutazioni nel tessuto sano sono note come mutazioni somatiche.
Poiché il cancro è il risultato di un accumulo di mutazioni genetiche, capire come queste si sommano nel tempo è fondamentale per capire come la malattia inizia il suo viaggio.
Questo accumulo lento e incrementale di mutazioni è probabilmente anche una parte importante del processo di invecchiamento.
Fino a poco tempo fa, è stato difficile tracciare con precisione come si comportano le mutazioni somatiche nel tempo; ciò è dovuto principalmente a sfide tecniche.
Un nuovo articolo, pubblicato all'inizio di questa settimana sulla rivista Scienza, dà il primo sguardo approfondito a come le cellule mutano e competono tra loro nei tessuti sani nel corso della vita.
Rappresentazione grafica delle mutazioni nelle cellule sane
I ricercatori, del Wellcome Sanger Institute e dell'MRC Cancer Unit dell'Università di Cambridge, entrambi nel Regno Unito, hanno prelevato campioni di tessuto sano dagli esofagi di nove individui di età compresa tra 20 e 75 anni. Nessuna di queste persone aveva una storia di cancro esofageo o altri problemi medici con quella parte del corpo.
Successivamente, hanno eseguito il sequenziamento dell'intero genoma per mappare la presenza di cellule mutate in questi campioni sani.
Hanno scoperto che, con loro sorpresa, le persone sulla ventina avevano centinaia di mutazioni in ogni cellula. Nei partecipanti più anziani, questa cifra è salita a più di 2.000 per cellula. Tuttavia, i ricercatori hanno scoperto che solo i cambiamenti in geni specifici hanno avuto un impatto significativo.
Le mutazioni in alcuni geni davano alle cellule un vantaggio competitivo, il che significa che, quando si divisero e conquistarono, superarono le cellule senza la mutazione e colonizzarono grandi chiazze di tessuto; questo ha creato un mosaico di cellule mutanti.
Entro la mezza età, più della metà delle cellule in un esofago sano potrebbe portare mutazioni nei geni del cancro.
L'autore principale congiunto, il prof. Phil Jones, afferma: "Al microscopio, il tessuto esofageo sembrava completamente normale: proveniva da individui sani che non avevano segni di cancro. Dopo aver studiato la genetica, siamo rimasti scioccati nel vedere che l'esofago sano era pieno di mutazioni. Abbiamo scoperto che quando un individuo raggiunge la mezza età, probabilmente ha più cellule mutanti rispetto a quelle normali ".
Scavando nei geni legati al cancro
Gli scienziati erano particolarmente interessati a un gene mutato noto come TP53. Questo gene è presente praticamente in tutti i tumori esofagei. Hanno scoperto che era già mutato nel 5-10 per cento delle cellule normali. Gli autori ritengono che il cancro potrebbe svilupparsi da questo sottoinsieme di cellule.
Un altro gene di interesse è stato il gene NOTCH1, essenziale nella divisione cellulare. Entro la mezza età, quasi la metà di tutte le cellule presentava mutazioni in questo gene.
In effetti, le mutazioni NOTCH1 erano più prevalenti nel tessuto sano rispetto al cancro esofageo. Ciò solleva nuove domande sul ruolo dei geni nel cancro; contrariamente all'opinione popolare, i mutanti NOTCH1 potrebbero proteggere dal cancro.
“Per anni abbiamo sequenziato i genomi del cancro e cercato geni comunemente mutati tra i pazienti. Abbiamo ipotizzato che le mutazioni comuni fossero quelle che causano il cancro ", spiega il primo autore congiunto, il dottor Jo Fowler.
"Tuttavia," continua il dott. Fowler, "Ora che abbiamo esaminato i tessuti normali, siamo rimasti sorpresi di scoprire che un gene comunemente associato al cancro esofageo, NOTCH1, era più mutato nelle cellule normali rispetto alle cellule tumorali".
Ciò potrebbe cambiare il modo in cui i ricercatori affrontano lo studio della tumorigenesi, che è la formazione o la produzione di un tumore o la crescita.
"Questi risultati suggeriscono che gli scienziati potrebbero aver bisogno di ripensare il ruolo di alcuni geni del cancro alla luce del sequenziamento dei tessuti normali".
Dr. Jo Fowler
L'attuale studio fornisce un nuovo modo di pensare alle origini dei tumori esofagei. Il fatto che un esofago "sano" abbia dimostrato di essere una fitta rete di cellule mutanti portatrici di mutazioni geniche correlate al cancro potrebbe spronare i ricercatori in nuove direzioni.
I risultati gettano nuova luce sul modo in cui le nostre cellule si sviluppano con l'avanzare dell'età. In qualità di co-autore principale, il dottor Inigo Martincorena del Wellcome Sanger Institute afferma: "È straordinario che fino ad ora non siamo stati consapevoli dell'entità di questo fenomeno".
Il dottor Martincorena continua: "Solleva anche molte domande su come queste mutazioni possano contribuire all'invecchiamento e ad altre malattie, aprendo strade interessanti per la ricerca futura".
I riflettori della ricerca sul cancro potrebbero iniziare a spostarsi ulteriormente verso lo studio del tessuto sano; La professoressa Karen Vousden del Cancer Research U.K., che ha cofinanziato lo studio, afferma: "Come ricercatori sul cancro, non possiamo sottovalutare l'importanza di studiare i tessuti sani".
