Come si sviluppano i tumori: i cambiamenti genetici spiegati da chi li ha scoperti
Lo sviluppo dei tumori non è un processo casuale: segue regole genetiche precise che possono favorirne la crescita, l’adattamento allo stress e la resistenza ai trattamenti. A fare il punto su un fenomeno che per anni è apparso imprevedibile è la dottoressa Noemi Andor, ricercatrice del Moffitt Cancer Center and Research Institute di Tampa, in Florida, e autrice corrispondente di un nuovo studio pubblicato su Nature Communications.
Insieme ai colleghi, Andor ha sviluppato ALFA-K, un nuovo strumento computazionale che permette di prevedere l’evoluzione delle cellule tumorali man mano che acquisiscono o perdono interi cromosomi: cambiamenti genetici su larga scala che possono rimodellare rapidamente un tumore e renderlo più aggressivo o resistente alle terapie.
“Abbiamo dimostrato che l’evoluzione dei tumori segue schemi misurabili, legati alla composizione cromosomica delle cellule” spiega la ricercatrice. Il metodo consente di identificare quali configurazioni cromosomiche possono conferire un vantaggio evolutivo e quali, invece, rappresentano un limite.
A partire da questi risultati, è la stessa Noemi Andor a spiegare perché lo sviluppo dei tumori non avviene nel caos, ma segue regole genetiche riconoscibili, e cosa cambia nel modo di studiarli — e, in prospettiva, di trattarli.
Perché lo sviluppo dei tumori non è un processo casuale e quale problema scientifico vi ha permesso di chiarirlo?
I tumori sono composti da popolazioni di cellule diverse tra loro. Durante la crescita, le cellule tumorali commettono spesso errori nella divisione del DNA, acquisendo o perdendo interi cromosomi. Il problema è che finora non avevamo strumenti affidabili per capire quali di queste combinazioni cromosomiche aiutassero davvero le cellule a sopravvivere.
ALFA-K nasce per colmare questo vuoto: usando dati longitudinali di singole cellule, ricostruisce come le cellule tumorali attraversano diversi stati cromosomici nel tempo e mostra che questo processo segue regole riconoscibili, non il puro caso.
Perché i cambiamenti cromosomici sono così importanti per la crescita dei tumori?
Ogni cromosoma contiene centinaia o migliaia di geni. Quando una cellula tumorale ne guadagna o ne perde uno, cambia simultaneamente l’espressione di molti geni, con effetti immediati su crescita, divisione e risposta allo stress.
Questi cambiamenti permettono ai tumori di compiere salti evolutivi rapidi, aumentando la diversità interna e la probabilità che alcune cellule sopravvivano ai trattamenti.
In cosa ALFA-K è diverso dagli strumenti precedenti?
In passato si tendeva a considerare i cambiamenti cromosomici come sempre vantaggiosi o sempre dannosi. In realtà, il loro effetto dipende dal contesto genetico della cellula.
ALFA-K segue migliaia di cellule nel tempo e ricostruisce veri e propri “paesaggi di fitness”, mostrando quando un cambiamento cromosomico favorisce la sopravvivenza e quando invece la ostacola. Questo permette di stimare l’idoneità di centinaia di migliaia di configurazioni cromosomiche diverse.
Cosa avete scoperto sul raddoppiamento dell’intero genoma?
Il raddoppiamento dell’intero genoma — quando una cellula copia tutti i suoi cromosomi — può proteggere le cellule tumorali dagli effetti dell’instabilità cromosomica.
ALFA-K consente di quantificare questa protezione e mostra che esiste una soglia oltre la quale il raddoppiamento diventa vantaggioso. In questo modo, un fenomeno osservato da tempo diventa finalmente prevedibile dal punto di vista evolutivo.
Quali sono le possibili implicazioni future per le terapie?
Questo approccio sposta la ricerca oncologica dalla semplice descrizione dei tumori alla previsione della loro evoluzione. In futuro potrebbe aiutare a interpretare biopsie ripetute, individuare transizioni evolutive pericolose e scegliere strategie terapeutiche che anticipino la resistenza, invece di rincorrerla quando è già comparsa.
