Il cancro al seno sviluppa le metastasi secondo un “programma preciso”: la scoperta dell’Università di Padova

Finora le nostre conoscenze sul cancro ci hanno portato a pensare alle metastasi come una crescita non ordinata, quasi caotica, del tumore. Ma ora grazie a uno studio italiano sul tumore metastatico al seno, abbiamo scoperto che le cose sono più complesse di cosi. I ricercatori dell'Università di Padova, dell'Istituto Oncologico Veneto (IOV) e dell'Istituto AIRC di Oncologia Molecolare (IFOM) hanno infatti scoperto che il tumore al seno metastatico cresce seguendo una geometria ordinata, una sorta di vera e propria architettura con le proprie regole e il proprio schema.

Il punto di svolta – spiegano i ricercatori – è stato considerare il tumore non più come un oggetto bidimensionale, ma com'è davvero nella realtà, ovvero dotato di una forma tridimensionale. Includere la terza dimensione ha implicato "un cambio di prospettiva non solo tecnico, che porta con sé una visione radicalmente nuova della malattia e possibilità di intervento finora impensabili da una prospettiva esclusivamente piatta", ha spiegato Stefano Piccolo, professore del Dipartimento di Medicina molecolare dell’Università di Padova e dell’IFOM, a capo del programma di ricerca.

Lo studio

Nello studio "A 3D morphogenetic blueprint for metastatic outgrowth in breast cancer", i ricercatori hanno studiato la struttura tridimensionale, quindi reale, del tumore al seno metastatico, concentrandosi non solo su come si sviluppano le metastasi, ma anche sugli "attori" di questo processo chiave nello studio dei tumori e quindi nella ricerca di nuove strategie di trattamento.

Per prima cosa, i ricercatori hanno visto che la metastasi non è una massa compatta rotonda, ma è una struttura ramificata che si sviluppa assumendo la forma di "una delicata rete di cordoni cellulari connessi tra loro", che si allungano e crescono all'interno dei tessuti. Per spiegare la struttura di sviluppo delle metastasi i ricercatori usano l'esempio delle radici di una pianta che scendono e si diffondono nel suolo. "Il risultato – aggiungono – è una struttura aperta, molto ordinata, con la forma di una sottile tramatura, e non certo una struttura costruita a caso, o compatta", funzionale alla sopravvivenza della metastasi stessa.

Il ruolo dei geni "architetto"

Attraverso la collaborazione del gruppo di ricercatore dell'IFOM, guidato dal professor Massimiliano Pagani, i ricercatori hanno anche scoperto che in questa sorta di "cantiere biologico", che è la metastasi, le istruzioni su come disporsi e svilupparsi vengono fornite alle cellule tumorali da alcuni geni specifici, i geni ETV. Dobbiamo immaginarli alla stregua di "geni capomastro" o "geni architetto" alla guida dello sviluppo della metastasi. Questi geni sono infatti degli "interruttori molecolari" che attivano il programma di costruzione delle cellule tumorali, indicando alle cellule non solo quanto crescere ma anche secondo quale struttura spaziale.

Questa scoperta potrebbe avere delle implicazioni anche nello studio di eventuali nuovi approcci terapeutici. I ricercatori hanno infatti visto che quando questi geni vengono silenziati – ovvero non possono più svolgere le loro funzioni – i  tumori "perdono la capacità di crescere come reti ramificate e assumono invece un’architettura più compatta, più solida, più chiusa". Questo non impedisce alle cellule tumorali di raggiungere altri organi, ma nella maggior parte dei casi non si formano le metastasi vere e proprie, che sono "la forma più pericolosa della malattia".

Ecco perché – aggiungono i ricercatori – i tumori con architetture diverse si comportano in modo diverso e quindi vanno affrontati anche con approcci diversi: alcuni tumori primitivi della mammella (i più pericolosi) – spiegano – dotati di una struttura ramificata possono infatti dare luogo a metastasi, quelli invece che non hanno questa architettura difficilmente degenerano in metastasi e sono infatti più facili da gestire e guarire.

Cosa c'è dietro lo sviluppo del metastasi

Ma il gruppo di ricerca del Prof. Piccolo non si è limitato a individuare il disegno di sviluppo della metastasi, ha cercato di capire cosa c'è dietro, qual è la logica alla base delle metastasi nel caso del tumore al seno. Hanno così osservato che quel piano di costruzione ramificata che hanno individuato alla base della metastasi è molto simile a un processo fondamentale dello sviluppo embrionale.

In qualche modo è come se il tumore facesse proprio lo stesso "programma biologico" che le cellule seguono all'inizio della vita per sviluppare organi e tessuti, ma che nel caso del tumore si riattiva ma distorto, in un momento e in un posto sbagliato. Spiegano gli autori:

Un tumore pericoloso ha in sé un preciso programma per edificarsi a distanza. Un programma che proviene da uno dei meccanismi più antichi della biologia: quello che, all'inizio, ha costruito noi.

Questa scoperta potrebbe avere però dei risvolti "positivi" in termini di ricerca. Gli autori hanno anche visto che sebbene il programma biologico seguito dalla metastasi sia lo stesso che dà origine alla vita, hanno anche scoperto che il cancro ha "rubato" a questo meccanismo anche le sue vulnerabilità.

Gli autori hanno infatti visto che quando viene bloccato un segnale molecolare necessario per la formazione di un organo o un tessuto (fattore di crescita fibroblasti o FGF) anche il tumore subisce una forte battuta di arresto: certo, non scompare, ma la sua crescita metastatica, ovvero la fase di sviluppo che nel 90% dei casi lo rende letale, viene fortemente ostacolata. I ricercatori sperano che questa scoperta sia solo il primo dei tasselli e che proprio come FGF anche altre molecole indispensabili nel programma di crescita biologica possano diventare il "tallone d'Achille" dei tumori metastatici.