Fermare il movimento delle cellule tumorali arresta la diffusione del cancro
Nuove informazioni su come si muovono le cellule tumorali potrebbero essere di grande aiuto nello sviluppo di trattamenti per prevenire la diffusione del cancro.
Utilizzando un modello sperimentale, gli scienziati dell'Università del Minnesota a Minneapolis hanno impedito alle cellule tumorali di diffondersi, anche dopo che le cellule avevano alterato il loro modo di movimento.
Le possibilità di eliminare il cancro sono molto più alte se la malattia non si è diffusa oltre il tumore primario.
Circa il 90% dei decessi correlati al cancro si verifica a causa delle metastasi o della capacità dei tumori di invadere i tessuti vicini e diffondersi ad altre parti del corpo.
Un trattamento che fermasse il movimento delle cellule tumorali migliorerebbe notevolmente i tassi di sopravvivenza, dando ai medici più tempo per affrontare il tumore primario.
Il nuovo studio, pubblicato sulla rivista Nature Communications, potrebbe segnare un grande passo verso questo risultato.
"Le cellule tumorali sono molto subdole"
I ricercatori hanno creato versioni di laboratorio di un ambiente tumorale e hanno osservato come le cellule del cancro al seno si muovevano attraverso di esse.
Usando farmaci, hanno cercato di fermare le cellule interrompendo i meccanismi che fungono da motori, generando le forze per il movimento.
Con sorpresa degli scienziati, le cellule sono passate a un modo completamente diverso di muoversi, facendole assomigliare a macchie "trasudanti".
"Le cellule tumorali sono molto subdole", osserva l'autore senior Dr. Paolo P. Provenzano, professore associato presso il dipartimento di ingegneria biomedica dell'Università del Minnesota. Ammette: "Non ci aspettavamo che le cellule cambiassero il loro movimento".
Prendendo di mira entrambe le modalità di movimento cellulare allo stesso tempo, tuttavia, i ricercatori "hanno fermato le cellule nelle loro tracce".
Il dottor Provenzano osserva: "È quasi come se avessimo distrutto il loro GPS in modo che non riuscissero a trovare le autostrade. [...] Le cellule si sono semplicemente sedute lì e non si sono mosse. "
Metastasi e movimento cellulare
La metastasi è un processo complesso con diverse fasi. In ciascuno, devono essere soddisfatte determinate condizioni prima che il cancro possa progredire.
Ad esempio, durante l'invasione del tessuto adiacente, sia le cellule tumorali che il loro microambiente, o matrice extracellulare, subiscono importanti cambiamenti.
La maggior parte delle cellule ha una certa capacità di muoversi attraverso la matrice extracellulare che le circonda, grazie a un complesso feedback di segnali noto come guida di contatto.
Gli scienziati hanno osservato questa guida in vari contesti, come la guarigione delle ferite e la generazione e rigenerazione degli organi.
Il dottor Provenzano e il suo team affermano che la guida al contatto aiuta anche le cellule tumorali a rilevare e seguire i percorsi nei tumori. Paragonano i modelli di guida alle "autostrade" per l'invasione delle cellule tumorali.
I tassi di sopravvivenza tendono ad essere inferiori nelle persone che hanno tumori con molti di questi schemi.
Gli autori del nuovo studio osservano che la comunità medica deve ancora comprendere appieno come le cellule tumorali percepiscono i segnali di orientamento del contatto.
Microambienti tumorali ingegnerizzati
Per indagare su come le cellule riconoscono e seguono questi percorsi, il team ha progettato microambienti 2-D che imitano modelli di segnali di guida nei tumori.
Lavorare con ambienti progettati accelera notevolmente questo tipo di ricerca.
"Utilizzando questi microambienti di rete controllati, siamo stati in grado di testare centinaia di eventi di movimento cellulare in ore, rispetto a uno o due nello stesso lasso di tempo mediante l'imaging di un tumore", spiega il primo autore dello studio, il dott. Erdem D. Tabdanov, che ha anche lavora nel dipartimento di ingegneria biomedica dell'università.
Il seguente breve video dell'Università del Minnesota mostra cosa è successo quando i ricercatori hanno usato farmaci per colpire i movimenti simili a motori delle cellule di cancro al seno. Le cellule sono passate a un movimento fluido, simile a una melma che si basa su diversi meccanismi.
Il team intende testare il proprio metodo su altri tipi di cancro, quindi avviare sperimentazioni sugli animali. Se questi vanno bene, le prove sugli esseri umani dovrebbero seguire entro pochi anni.
I ricercatori devono anche studiare altri aspetti dell'approccio, come l'effetto sulle cellule sane.
"In definitiva, vorremmo trovare modi per sopprimere il movimento delle cellule tumorali, migliorando il movimento delle cellule immunitarie per combattere il cancro."
Dott. Paolo P. Provenzano
