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La Tufts School of Medicine sta sviluppando un test per prevedere il rischio di cancro ai polmoni in modo più accurato e ridurre il numero di scansioni necessarie per rilevare la condizione.
Il cancro ai polmoni è notoriamente difficile da diagnosticare precocemente.
L’attuale tecnologia di screening è costosa, a volte imprecisa e non così ampiamente raccomandata dai medici come potrebbe essere.
Anche se una storia di fumo è il più grande fattore di rischio per lo sviluppo del cancro ai polmoni, fino al 20% dei tumori polmonari si sviluppa in persone che non hanno mai fumato.
Il risultato: il cancro del polmone viene spesso diagnosticato solo quando è molto avanzato e le opzioni terapeutiche sono limitate.
Il professor Dominique Michaud della Tufts University School of Medicine e i colleghi delle istituzioni che collaborano sperano di cambiare questa situazione, con l’aiuto di una nuova sovvenzione quadriennale di 2,5 milioni di dollari da parte del National Institutes of Health (NIH).
La loro ricerca cerca di escogitare un modo per rilevare i tumori polmonari prima e in modo più accurato, aumentando la probabilità che i trattamenti possano rallentare e curare la malattia.
I ricercatori stanno utilizzando i dati del National Lung Screening Trial (NLST), un ampio studio condotto solo con i fumatori, ma il loro obiettivo a lungo termine è quello di esaminare anche i non fumatori.
L’attuale standard per gli screening del cancro al polmone sono le scansioni TAC a basso dosaggio (LDCT), che sono costose, possono produrre falsi positivi e negativi ed esporre i pazienti alle radiazioni, afferma Michaud.
Di conseguenza, solo circa il 10% delle persone raccomandate viene regolarmente sottoposto a screening, a differenza dello screening mammografico per il cancro al seno e dello screening colonscopico per il cancro del colon-retto, che le persone sono molto più propense a fare.
Michaud e colleghi si stanno concentrando su un esame del sangue con un array che utilizza leucociti del sangue per misurare i livelli di metilazione del DNA in circa 850.000 siti genomici e cercare cambiamenti nei livelli di metilazione in più siti.
La metilazione del DNA è un processo genetico che può essere influenzato da fattori ambientali ed è stato visto come potenzialmente utile nel rilevare altre condizioni come le malattie cardiovascolari.
La metilazione è un processo normale che può controllare l’espressione genica.
Nel cancro, i modelli di metilazione anormali possono portare al silenziamento dei geni che sopprimono i tumori o all’attivazione di oncogeni che promuovono la crescita del cancro.
Michaud in precedenza ha lavorato sui cambiamenti nei livelli di metilazione associati al rischio di cancro al pancreas e poi è passato alla ricerca incentrata sulla metilazione e sul cancro del polmone.
Con una sovvenzione multimilionaria dell’American Association of Cancer Research, i ricercatori hanno esaminato i campioni di sangue archiviati da uno studio longitudinale chiamato studio di coorte CLUE.
“Le persone avevano donato il sangue per questo ampio studio prospettico di coorte e i campioni sono stati conservati per molti anni. Siamo stati in grado di tornare indietro e prelevare il sangue congelato dai partecipanti a cui è stato successivamente diagnosticato un cancro ai polmoni e li abbiamo abbinati a campioni di sangue di controlli che non hanno sviluppato il cancro ai polmoni”, spiega Michaud.
Attraverso questo sforzo, Michaud e colleghi hanno scoperto nuove regioni in cui i livelli di metilazione erano diversi nelle persone che hanno sviluppato il cancro ai polmoni rispetto a quelle che non lo hanno fatto.
Hanno anche confermato la ricerca di altri scienziati che ha identificato aree di differenziazione tra le persone che hanno sviluppato il cancro ai polmoni e quelle che non lo hanno sviluppato.
“Queste regioni hanno dimostrato di prevedere meglio la mortalità per cancro ai polmoni rispetto al fumo”, afferma Michaud.
Nell’ambito della nuova sovvenzione NIH, gli scienziati di Tufts ora propongono di misurare i livelli di metilazione del DNA nei leucociti del sangue ottenuti da campioni che sono stati raccolti in più momenti dal NLST.
“Vogliamo sviluppare uno strumento di pre-screening che classifichi accuratamente le persone che sappiamo già essere ad alto rischio in ulteriori categorie di rischio in base al loro livello di metilazione”, afferma Michaud.
In caso di successo, ciò potrebbe comportare modifiche alle linee guida di screening e contribuire a ridurre il numero di scansioni necessarie per rilevare il cancro del polmone.
Il team vuole anche determinare se le differenze nei marcatori di metilazione del DNA possono distinguere i partecipanti con risultati positivi dello screening LDCT da persone che hanno il cancro da quelli con falsi positivi.
E sperano di vedere se le differenze nei marcatori di metilazione del DNA possono discriminare tra i partecipanti che hanno avuto una scansione negativa e non hanno avuto il cancro da quelli con scansioni false negative a cui è stato diagnosticato il cancro ai polmoni durante i follow-up.
“Crediamo che un esame del sangue che utilizza marcatori di metilazione del DNA potrebbe essere un modo migliore per stratificare il rischio di cancro tra le persone che sappiamo essere già a più alto rischio a causa della loro storia di fumo”, dice Michaud.
“Un modo per testare questa ipotesi è utilizzare campioni archiviati che sono stati raccolti decenni fa da cui i ricercatori sanno già chi è risultato positivo utilizzando le scansioni LDCT e chi ha effettivamente sviluppato il cancro ai polmoni in seguito”.
“Il nostro obiettivo è identificare un esame del sangue efficace che possa ridurre le scansioni non necessarie in futuro e aiutarci a identificare le scansioni LDCT vere positive e false negative”, afferma Michaud.
Oltre al fumo, i ricercatori ritengono che anche altri fattori noti che causano il cancro ai polmoni, come l’esposizione al fumo passivo, al radon, all’amianto, all’inquinamento atmosferico o ad altre sostanze, possano avere un impatto sui livelli di metilazione.
Diverse esposizioni ambientali potrebbero combinarsi per far sì che qualcuno abbia diversi livelli di metilazione nelle regioni genomiche chiave, mettendoli a maggior rischio di cancro ai polmoni anche se potrebbero essere trascurati dalle linee guida di screening perché il loro rischio non è definito dalla storia del fumo.
“Conosciamo le regioni genetiche che mostrano livelli più elevati di metilazione se qualcuno è un fumatore”, afferma Michaud.
“Ma ora possiamo guardare a quelle regioni in persone che non sono ad alto rischio e non sono forti fumatori. Migliorando i modelli di previsione del rischio con questi biomarcatori, possiamo in definitiva ridurre le disparità e aumentare l’efficacia dello screening del cancro del polmone in uno spettro più ampio di persone che include non fumatori e mai fumatori”.
Informazioni generali sulle nuove linee guida
Le nuove linee guida di screening raccomandano che chiunque abbia una storia di fumo di sigaretta di 20 anni si qualifichi per una TAC annuale a basso dosaggio (LDCT) per il cancro ai polmoni.
Le raccomandazioni precedenti per lo screening includevano solo quelli con 30 anni di uso di sigarette e le persone che avevano smesso di fumare 15 o più anni fa non avevano bisogno di essere sottoposte a screening annuale.
Le raccomandazioni aggiornate consigliano a tutti coloro che raggiungono la soglia inferiore di 20 confezioni all’anno di età compresa tra i 50 e gli 80 anni di sottoporsi a screening, indipendentemente dal fatto che abbiano smesso di fumare o meno.
Per calcolare il numero di pacchetti di anni, moltiplica il numero di anni in cui una persona ha fumato per il numero di pacchetti di sigarette che ha fumato ogni giorno.
Una persona potrebbe avere una storia di 20 pacchetti di 20 anni se ha fumato un pacchetto di sigarette al giorno per 20 anni, o due pacchetti al giorno per 10 anni, o 1,5 pacchetti al giorno per circa 13 anni.
