Come un enzima potrebbe fermare la diffusione del cancro
Gli scienziati hanno identificato un nuovo meccanismo enzimatico che induce le cellule tumorali che stanno per migrare a distruggersi degradando le loro minuscole centrali elettriche, o mitocondri. Sperano che questa scoperta porti a nuovi trattamenti in grado di fermare la diffusione dei tumori.
Il processo attraverso il quale le cellule tumorali si liberano dai loro siti primari e migrano nei tessuti vicini e lontani è noto come metastasi.
È la "ragione principale" per cui il cancro è una malattia così grave.
Una volta che le metastasi sono in corso, la malattia è molto più difficile da controllare e pochi tumori possono essere curati una volta che diventano metastatici.
Ad esempio, anche se solo il 5% circa dei tumori al seno nelle donne sono metastatici alla prima diagnosi, la stragrande maggioranza dei decessi è dovuta a metastasi.
Distacco dalla matrice extracellulare
In un rapporto sui risultati che è stato pubblicato di recente sulla rivista Nature Cell Biology, i ricercatori dell'Università di Notre Dame in Indiana spiegano come le cellule tumorali devono prima staccarsi dalla matrice extracellulare - o "impalcatura proteica" che normalmente tiene le cellule in posizione - prima che possano iniziare a migrare.
Per liberarsi con successo, le cellule tumorali devono sconfiggere vari meccanismi che normalmente innescano la morte cellulare quando le cellule si staccano dalla matrice extracellulare. Man mano che i tumori si sviluppano, le loro cellule possono diventare resistenti a questi meccanismi.
Ricerche precedenti suggerivano che uno di questi meccanismi potrebbe funzionare aumentando lo stress ossidativo sulla cellula, ma i dettagli sono rimasti "scarsamente definiti", notano gli autori.
Il nuovo studio ha studiato un enzima cellulare chiamato proteina chinasi 1 che interagisce con il recettore (RIPK1), che era già noto per svolgere un ruolo in un tipo di morte cellulare chiamata necrosi.
Un nuovo ruolo sorprendente per RIPK1 nella morte cellulare
Mentre stavano indagando su RIPK1, gli scienziati sono stati sorpresi di scoprire che l'enzima sembrava avere un effetto sui mitocondri, suggerendo un ruolo in un tipo completamente diverso di morte cellulare.
"Abbiamo davvero pensato", spiega l'autore senior dello studio Zachary Schafer, professore associato di biologia del cancro, "questa sarebbe stata una storia sulla necrosi, ma non siamo stati in grado di vederne le prove e sapevamo che doveva esserci qualcosa mancavano."
Lui e i suoi colleghi hanno rivelato che l'attivazione di RIPK1 quando la cellula si stacca dalla matrice extracellulare innesca un processo chiamato mitofagia che degrada i mitocondri, che sono i minuscoli compartimenti cellulari - a volte indicati come "centrali elettriche" - che forniscono la maggior parte dell'energia della cellula.
La mitofagia innesca ulteriori reazioni nella cellula distaccata che aumentano i livelli delle specie reattive dell'ossigeno, o dei composti che causano lo stress ossidativo che porta alla morte cellulare.
"L'analisi dei numeri mitocondriali ha cambiato radicalmente il nostro modo di pensare e ci ha fatto concentrare su un modo diverso in cui RIPK1 può causare la morte delle cellule".
Prof.Zachary Schafer
Ulteriori test hanno rivelato che il blocco del percorso RIPK1 rilevante ha promosso la formazione di tumori in un modello dal vivo.
Gli autori dello studio concludono che i loro risultati suggeriscono che il targeting dell '"induzione della mitofagia mediata da RIPK1" potrebbe essere un modo efficace per fermare la diffusione dei tumori eliminando le cellule tumorali che si staccano dalla matrice extracellulare.
