Cancro: gli scienziati hanno scoperto 129 "geni che saltano" che guidano la crescita del tumore
Nella ricerca sul cancro, gli scienziati di solito cercano i geni del cancro setacciando il genoma per sequenze alterate - o mutazioni - nel DNA. Ma un nuovo studio ha ora rivelato che i geni che saltano, trascurati dal sequenziamento consueto, sono anche importanti motori della crescita del tumore.
Scienziati della Washington University School of Medicine di St. Louis, MO, hanno scoperto che i geni che saltano sono diffusi nel cancro e promuovono la crescita del tumore costringendo i geni del cancro a rimanere attivi.
Hanno analizzato 7.769 campioni di tumore da 15 diversi tipi di cancro e hanno trovato 129 geni saltellanti che possono guidare la crescita del tumore attraverso la loro influenza su 106 diversi geni del cancro.
I geni saltanti funzionavano come "interruttori furtivi" in 3.864 dei tumori analizzati dal team. Questi tumori provenivano da seno, colon, polmone, pelle, prostata, cervello e altri tipi di cancro.
Un recente Nature Genetics il documento fornisce un resoconto completo dello studio.
Identificando i geni che saltano come potenziali bersagli genetici, i risultati aprono nuovi orizzonti nella ricerca di nuovi trattamenti contro il cancro.
"Se tu", dice Ting Wang, professore di medicina presso il Dipartimento di Genetica, "esegui il tipico sequenziamento del genoma, cercando mutazioni genetiche che guidano il cancro, non troverai geni che saltano".
Una malattia dalle molte sfaccettature genetiche
Il cancro si sviluppa quando le istruzioni genetiche che governano il funzionamento delle cellule, in particolare il modo in cui maturano e si dividono, subiscono determinati cambiamenti.
Alcuni dei cambiamenti genetici che causano il cancro alterano i limiti naturali del corpo sulla crescita cellulare; altri potrebbero interrompere la struttura e la funzione delle proteine che svolgono il lavoro delle cellule e mantenerle in buono stato.
I cambiamenti genetici che possono provocare il cancro possono passare da genitore a figlio. Possono anche verificarsi durante la vita di una persona, come durante la divisione cellulare o in risposta a radiazioni ultraviolette, agenti cancerogeni nel fumo di tabacco o altri fattori ambientali.
Esistono diversi tipi di cambiamenti genetici. Alcuni influenzano solo un singolo elemento costitutivo del DNA, mentre altri possono duplicare, omettere o riorganizzare lunghe sequenze di elementi costitutivi.
Un altro modo in cui i cambiamenti genetici possono portare al cancro non altera il DNA stesso ma cambia la sua capacità di esprimere le sue istruzioni. Questo tipo di cambiamento è chiamato epigenetico. Un modo in cui ciò accade è attraverso i tag chimici che si attaccano al DNA.
È normale che le cellule, anche quelle sane, abbiano alterazioni genetiche, ma le cellule cancerose tendono ad averne molte di più. Il cancro di ogni persona avrà il proprio modello di cambiamenti genetici e, anche nello stesso tumore, cellule diverse potrebbero avere impronte genetiche diverse.
Jumping geni: un nuovo tipo di driver
I geni che saltano, che gli scienziati chiamano elementi trasponibili, sono sequenze di DNA che possono muoversi in un genoma. Sono disponibili in molte forme e forme diverse e gli scienziati hanno bisogno di strumenti specializzati per analizzarli.
Grazie a tecniche migliorate e potenti, gli scienziati si stanno rendendo conto che i geni che saltano sono molto attivi nel genoma e che forse "non dovrebbero più essere emarginati".
Il modo in cui i geni saltellanti si sono fatti strada nel genoma umano durante l'evoluzione è una questione scottante. Alcune persone hanno affermato che l'infezione virale è stata una via comune.
Studi precedenti hanno dimostrato che elementi specifici all'interno dei geni che saltano possono influenzare l'espressione dei geni del cancro. Tuttavia, questi non hanno studiato tali eventi in modo molto dettagliato o esplorato quanto potrebbero essere comuni in diversi tipi di cancro.
Quindi, il Prof. Wang e il suo team hanno deciso di affrontare questi punti utilizzando campioni di tumore del programma The Cancer Genome Atlas.
Hanno scoperto che i geni che saltano sono una caratteristica di molti tumori con crescita tumorale accelerata.
Sembra che in questi tumori più aggressivi, i geni che saltano si comportino come "interruttori criptici" che attivano geni correlati al cancro che di solito sono silenziosi - e li mantengono accesi.
I geni che saltano variano a seconda dei tipi di cancro
Un risultato critico dello studio è che mentre i geni saltanti sembrano essere diffusi nel cancro, il loro modello di presenza e influenza varia tra i tipi di cancro.
Il team ha scoperto, ad esempio, che il 12% dei tumori cerebrali di glioma aveva almeno un gene saltante, mentre questa cifra era dell'87% per un tipo di cancro ai polmoni chiamato carcinoma a cellule squamose.
"I geni che saltano sono più importanti in alcuni tipi di cancro rispetto ad altri, ma in media, abbiamo trovato almeno uno di loro che attiva un gene del cancro in circa la metà di tutti i tumori che abbiamo studiato", spiega il prof. Wang.
Suggerisce che fornire ai medici questo tipo di informazioni potrebbe aiutarli a decidere se trattare particolari tumori "in modo più aggressivo".
"Fornisce anche nuovi obiettivi da studiare per future terapie contro il cancro", aggiunge.
Un'altra scoperta importante è stata che i geni saltanti che agiscono come interruttori furtivi erano più diffusi nei tumori la cui forma del DNA era più aperta. Il genoma in genere mantiene il DNA ben chiuso. È più probabile che il DNA a forma aperta perda parte della sua funzione.
“Molto di ciò che gli elementi trasponibili stanno facendo nel nostro genoma è ancora un mistero. Questo studio è il primo profilo dettagliato dei loro ruoli importanti nel cancro ".
Prof. Ting Wang
