Studio USA svela perché alcuni tumori sono più aggressivi di altri: il ruolo delle dimensioni cellulari

I ricercatori hanno determinato che le dimensioni delle cellule tumorali giocano un ruolo fondamentale nel determinare l'aggressività del cancro. Non si tratta infatti di un semplice fattore morfologico, bensì di uno funzionale che può modificare sensibilmente le proprietà tumorigeniche. Analizzando cellule cancerose tetraploidi, ovvero con duplicazione di entrambi i cromosomi (ovvero dell'intero genoma), una mutazione comune nel cancro umano, è stato osservato che quelle più piccole sono molto più proliferative e aggressive di quelle più grandi. In sostanza, il cancro associato a cellule tetraploidi è associato più spesso a una malattia oncologica maligna dalla prognosi infausta, quindi più mortale. Conoscere in anticipo questo dettaglio può aiutare meglio i medici a determinare la traiettoria della patologia e ad offrire le migliori opzioni terapeutiche possibili ai pazienti.

A determinare che le cellule tumorali tetraploidi (4N) più piccole sono più aggressive e proliferative di quelle grandi è stato un team di ricerca internazionale guidato da scienziati del Dipartimento di Scienze Biologiche e Istituto di Scienze della Vita Fralin del Virginia Tech e del Dipartimento di Biologia Cellulare e Rigenerativa dell'Università del Wisconsin, che hanno collaborato a stretto contatto con i colleghi di vari istituti. Fra quelli coinvolti il Dipartimento di Genetica Molecolare Umana e Biochimica – Facoltà di Medicina dell'Università di Tel Aviv (Israele) e il Dipartimento di Nutrizione Umana, Alimenti ed Esercizio Fisico del Virginia Tech. Tra gli autori principali anche la professoressa italiana Daniela Cimini, genetista e biologa molecolare.

I ricercatori, coordinati da Cimini e Mathew Bloomfield, sono giunti alle loro conclusioni dopo aver indagato su cosa accade alle cellule tumorali quando si verifica un evento di duplicazione dell'intero genoma (WGD, Whole Genome Doubling), che come indicato è comune nei tumori umani. Al di là dei gameti maturi, ovvero spematozoi e ovociti che sono aploidi, le nostre cellule sono diploidi, ovvero hanno due cromosomi, tuttavia a causa di mutazioni di vario genere il genoma può essere completamente duplicato ottenendo cellule tetraploidi (con quattro cromosomi). È una condizione rilevata in diverse tipologie di tumori ed è associata a metastasi, resistenza ai farmaci e prognosi sfavorevole. Le cellule tetraploidi possono accrescere più rapidamente la massa tumorale "attirando" cellule non tumorali del tessuto connettivo nella struttura.

I ricercatori volevano capire se anche le dimensioni delle cellule tumorali tetraploidi, più grandi di quelle diploidi per la presenza di più materiale genetico, giocassero un ruolo nella gravità del cancro. L'intuizione è arrivata quando, analizzando dei campioni coltivati in laboratorio, i ricercatori si sono accorti che le dimensioni di alcune cellule cancerose non erano doppie rispetto a quelle diploidi, ma del 30 percento circa più piccole rispetto al previsto. Così hanno voluto verificare sui topi se le tetraploidi più piccole si comportassero in modo diverso da quelle più grandi. E hanno fatto una scoperta significativa sulla tumorigenesi. “I cloni più piccoli sono più aggressivi. Crescono più velocemente, sono più invasivi e più resistenti ai comuni farmaci antitumorali e a quelli che inducono stress”, ha affermato in un comunicato stampa il professor Bloomfield. Analizzando database tumorali umani, i ricercatori hanno anche riscontrato che le persone colpite da cancro con cellule tetraplodi più piccole avevano esiti peggiori dal punto di vista della prognosi. “Sapevamo già che la tetraploidia può rendere le cellule più tumorigeniche, ma ora sappiamo che, se si considera anche la dimensione delle cellule, il potenziale tumorigenico può essere più predittivo”, ha dichiarato la professoressa Cimini.

Dai vari esperimenti, gli autori dello studio hanno rilevato che le cellule tumorali tetraploidi piccole mostrano una proliferazione maggiore, più instabilità mitotica, un numero inferiore di errori cromosomici, meno caratteristiche come micronuclei e centrioli supplementari, più efficienza metabolica e altro. Tutto questo si traduce in una maggiore invasività, aggressività e stabilità, un'informazione molto preziosa per gli oncologi. I dettagli della ricerca “Cell and Nuclear Size Is Associated with Chromosomal Instability and Tumorigenicity in Cancer Cells That Undergo Whole Genome Doubling” sono stati pubblicati su Proceedings of the National Academy of Sciences.