I ricercatori rivelano perché il polmone è un sito frequente di metastasi tumorali

 I ricercatori del laboratorio della Prof.ssa Sarah-Maria Fendt (VIB-KU Leuven) e colleghi hanno scoperto che la disponibilità dell’aminoacido aspartato è uno dei motivi per cui il polmone è un organo frequente di metastasi. Il loro lavoro appare su Nature e migliora la nostra comprensione della biologia del cancro, fornendo al contempo le basi per nuovi interventi terapeutici nelle malattie metastatiche.

 

 

 

I ricercatori del laboratorio della Prof.ssa Sarah-Maria Fendt (VIB-KU Leuven) e colleghi hanno scoperto che la disponibilità dell’aminoacido aspartato è uno dei motivi per cui il polmone è un organo frequente di metastasi.

Il loro lavoro appare su Nature e migliora la nostra comprensione della biologia del cancro, fornendo al contempo le basi per nuovi interventi terapeutici nelle malattie metastatiche.

Un ruolo per l’aspartato

Più della metà dei pazienti oncologici in cui il cancro si diffonde oltre il sito primario presenta metastasi polmonari. Cosa rende i polmoni un luogo così allettante per le cellule tumorali?

Per scoprirlo, il team della Prof.ssa Sarah-Maria Fendt (VIB-KU Leuven Center for Cancer Biology) e colleghi ha studiato l’espressione genica nelle cellule da metastasi polmonari aggressive. Hanno trovato prove di un “programma di traduzione” alternativo.

Cosa significa? La traduzione è il processo che utilizza il nostro codice genetico come modello per produrre proteine nelle cellule.

Un cambiamento nel programma traslazionale si traduce in un insieme di proteine diverse che consentono alle cellule tumorali di crescere più facilmente nell’ambiente polmonare.

Ma cosa avvia questo programma traduzionale alternativo nelle metastasi aggressive?

Ginevra Doglioni, dottoranda presso il laboratorio Fendt e prima autrice dello studio, afferma: “Abbiamo trovato alti livelli di aspartato nei polmoni di topi e pazienti con cancro al seno rispetto a topi e pazienti senza cancro, il che suggerisce che l’aspartato può essere importante per le metastasi polmonari”

L’aspartato è un aminoacido (un elemento proteico costitutivo) che ha concentrazioni molto basse nel plasma sanguigno ma, sorprendentemente, concentrazioni molto alte nei polmoni dei topi con carcinoma mammario metastatico.

Avvio del programma di traduzione

Molte proteine nel nostro corpo possono influenzare il processo di traduzione, tra cui i cosiddetti fattori di iniziazione.

Uno di questi fattori di iniziazione è eIF5A, che dà il via alla traduzione. Nelle cellule delle cellule tumorali all’interno delle metastasi polmonari, i ricercatori hanno trovato una modifica attivante di eIF5A chiamata “ipusinazione”, che è stata associata a una maggiore aggressività del cancro delle metastasi polmonari.

L’aspartato ha qualcosa a che fare con questo?

Sì. I ricercatori hanno scoperto che l’aspartato ha innescato questa modifica su eIF5A attraverso un meccanismo inaspettato.

Sorprendentemente, l’aspartato non è stato assorbito dalle cellule tumorali. Invece, ha attivato una proteina della superficie cellulare chiamata recettore NMDA nelle cellule tumorali, portando a una cascata di segnalazione che, alla fine, ha innescato l’ipusinazione di eIF5A.

Questo successivamente guida un programma traslazionale che migliora la capacità delle cellule tumorali di modificare il loro ambiente e renderlo più adatto per una crescita aggressiva.

Osservando campioni di tumore polmonare umano da pazienti con carcinoma mammario metastatico, gli scienziati hanno notato un programma traslazionale simile a quello dei topi e un’elevata espressione della subunità del recettore NMDA che lega l’aspartato rispetto alle metastasi di altri organi.

Il Prof. Fendt spiega: “Questa correlazione sottolinea la rilevanza dei risultati in un contesto clinico e suggerisce che la segnalazione dell’aspartato può essere una caratteristica comune delle cellule tumorali che crescono nel polmone. Inoltre, ci sono farmaci disponibili per colpire il meccanismo che abbiamo identificato e quindi con ulteriori ricerche potrebbe essere possibile una traduzione verso un contesto clinico”.