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Gli scienziati hanno trovato la prima prova diretta del ruolo potente che il nostro patrimonio genetico svolge nell’influenzare il rischio di cancro, con geni ereditari che interagiscono con mutazioni genetiche acquisite per influenzare l’evoluzione dei tumori.
Gli scienziati hanno trovato la prima prova diretta del ruolo potente che il nostro patrimonio genetico svolge nell’influenzare il rischio di cancro, con geni ereditari che interagiscono con mutazioni genetiche acquisite per influenzare l’evoluzione dei tumori.
I risultati potrebbero spiegare perché alcune persone sono più suscettibili al cancro rispetto ad altre nello stesso ambiente e suggeriscono che le future strategie di prevenzione e screening del cancro potrebbero dover tenere conto più attentamente della genetica ereditaria e della diversità popolazionale.
La ricerca, pubblicata su Nature e condotta su topi, suggerisce che le risposte ai trattamenti contro il cancro che dannono il DNA potrebbero variare a seconda della genetica di base del paziente, rafforzando la necessità di un approccio più personalizzato al trattamento.
I tumori sorgono quando il nostro DNA accumula errori, o mutazioni, facendo crescere le cellule più rapidamente e ignorare segnali che altrimenti ordinerebbero alle cellule danneggiate di morire prima di poter causare danni.
Le esposizioni ambientali – ad esempio, il fumo di sigaretta o la luce del sole – influenzano quanto danno al DNA avviene e alterazioni genetiche ereditarie possono modificare il numero di mutazioni che si accumulano.
Tuttavia, non tutti coloro che sono esposti agli stessi fattori di rischio ambientali svilupperanno il cancro.
La maggior parte dei fumatori non sviluppa il cancro ai polmoni – e alcuni non fumatori sviluppano il cancro ai polmoni.
La ragione è quasi certamente legata al nostro patrimonio genetico ereditario, ma trovare prove dirette si è rivelato difficile negli studi di coorte dei pazienti.
Anche se molti studi hanno suggerito che le differenze genetiche ereditarie influenzino il rischio di cancro, dimostrare questo legame è stato difficile perché gli individui all’interno – e tra – le popolazioni umane variano per stile di vita, ambiente e storia di esposizione.
Lo studio è il risultato di anni di collaborazione internazionale tra l’Università di Cambridge, l’Università di Edimburgo e altre in Europa e negli Stati Uniti, ed è stato co-guidato dal Professor Duncan Odom, dalla Dott.ssa Sarah Aitken e dal Professor Martin Taylor.
Negli esperimenti condotti principalmente presso il Cancer Research UK (CRUK) Cambridge Institute dell’Università di Cambridge, gli scienziati hanno sviluppato un approccio sperimentale che ha permesso loro di controllare sperimentalmente i fattori ambientali e di dimostrare che il background genetico stesso può modificare il modo in cui i tumori nascono ed evolvono.
Il team ha alevato quattro ceppi di topi con una suscettibilità variabile al cancro al fegato, con un livello di diversità genetica paragonabile a quello osservato nelle popolazioni umane.
Successivamente hanno esposto i topi a una singola dose del carcinogeno epatico dietilnitrosamina (DEN).
La DEN si trova nel fumo di tabacco e in alcuni alimenti processati ed è nota per causare danni al DNA nelle cellule epatiche, portando a mutazioni che possono innescare la crescita del tumore.
Poiché ogni topo ha ricevuto la stessa dose alla stessa età – 15 giorni di età – in condizioni controllate, i ricercatori sono riusciti a eliminare la variazione ambientale che confondeva gli studi negli esseri umani.
Successivamente hanno sequenziato i genomi di quasi 600 tumori e analizzato l’attività genica sviluppata, oltre a esaminare i topi non trattati per confrontare la formazione spontanea di tumori tra i ceppi.
Utilizzando questi dati, sono riusciti a ricostruire come ogni tumore si sia evoluto dalla sua mutazione originaria cancerogena.
In tutti i ceppi di topi, i tumori quasi sempre hanno acquisito una mutazione cancrosa che attivava lo stesso sistema di segnalazione cancro, chiamato via MAPK. Si tratta di una cascata a più fasi di segnali molecolari che controlla importanti processi vitali, inclusa la crescita e la differenziazione cellulare, e svolge un ruolo chiave in numerosi tipi di cancro.
Tuttavia, a seconda della genetica ereditaria del topo, la particolare mutazione motrice acquisita alterava l’attività di altre vie di segnalazione associate al cancro, oltre a causare una tendenza evidente alla duplicazione dell’intero genoma, un evento in cui l’intero insieme di cromosomi viene raddoppiato.
L’autore senior, il professor Duncan Odom, che ha guidato la ricerca mentre era al CRUK Cambridge Institute e ora ha sede presso il DKFZ (German Cancer Research Centre) a Heidelberg, Germania, ha dichiarato: “Il cancro non nasce del tutto per caso. Sebbene i tumori spesso raggiungano lo stesso punto di riferimento biologico, il percorso verso quel punto finale è determinato dal background genetico dell’individuo.
“Siamo riusciti a mostrare per la prima volta fino a che punto il background genetico influenzi sia i processi mutazionali sia le vie che portano allo sviluppo del tumore.”
I ricercatori affermano che i risultati hanno implicazioni per lo screening del cancro e la medicina di precisione.
La prima autrice, la dottoressa Sarah Aitken, Professoressa Associata presso la Yale School of Medicine, che ha anche lavorato alla ricerca presso il CRUK Cambridge Institute, ha dichiarato: “Se il background genetico influenza sia il rischio di cancro sia la traiettoria evolutiva dei tumori, le future strategie di prevenzione e screening del cancro dovranno tenere conto della genetica ereditaria e della diversità popolazionale.
“Allo stesso modo, il modo in cui le persone rispondono ai farmaci oncologici diffonde probabilmente a seconda della genetica ereditaria, quindi potremmo dover adattare di conseguenza le nostre diagnostiche e trattamenti.”
Il responsabile delle informazioni di Cancer Research UK, il dottor Sam Godfrey, ha dichiarato: “Questo studio ci dà un indizio affascinante che i nostri geni ereditari potrebbero avere una grande influenza sul modo in cui i tumori si sviluppano dopo un danno al DNA.
“Dobbiamo ancora vedere ulteriori ricerche prima di poter capire cosa significhi questo negli esseri umani, ma questa scoperta potrebbe cambiare la nostra comprensione di come inizia il cancro e portare a modi più potenti e precisi per affrontare il cancro.”
