I ricercatori hanno scoperto un nuovo modo in cui le cellule tumorali muoiono durante la chemioterapia

La chemioterapia distrugge le cellule tumorali. Ma il modo in cui queste cellule muoiono sembra essere diverso da quanto finora compreso. I ricercatori del Netherlands Cancer Institute, guidati da Thein Brummelkamp, hanno scoperto un modo completamente nuovo di morte delle cellule tumorali: grazie al gene Schlafen11.

"Questa è una scoperta davvero inaspettata. I malati di cancro sono stati trattati con la chemioterapia per quasi un secolo, ma questo percorso verso la morte cellulare non è mai stato osservato prima. Dove e quando ciò si verifica nei pazienti, deve essere ulteriormente esplorato. Questa scoperta potrebbe in definitiva avere implicazioni per il trattamento dei pazienti affetti da cancro”. Hanno pubblicato i loro risultati su Science.

Molti trattamenti contro il cancro danneggiano il DNA delle cellule. Dopo un danno troppo irreversibile, le cellule possono iniziare la propria morte. La biologia scolastica ci insegna che la proteina p53 prende il controllo di questo processo. P53 media la riparazione del DNA danneggiato, ma avvia il suicidio cellulare quando il danno diventa troppo grave. Ciò impedisce la divisione cellulare incontrollata e la formazione del cancro.

Sorpresa: domanda senza risposta

Sembra un sistema affidabile, ma la realtà è più complessa. "In più della metà dei tumori, p53 non funziona più", afferma Brummelkamp. "Il protagonista principale, p53, non ha alcun ruolo in questo caso. Allora perché le cellule tumorali senza p53 muoiono comunque quando si danneggia il loro DNA con chemioterapia o radiazioni? Con mia sorpresa, questa si è rivelata una domanda senza risposta."

Il suo gruppo di ricerca ha poi scoperto, insieme al gruppo del collega Revuen Agami, un modo precedentemente sconosciuto in cui le cellule muoiono dopo un danno al DNA. In laboratorio, hanno iniettato la chemioterapia in cellule di cui hanno attentamente modificato il DNA. Brummelkamp afferma: "Stavamo cercando un cambiamento genetico che consentisse alle cellule di sopravvivere alla chemioterapia. Il nostro gruppo ha molta esperienza nella disattivazione selettiva dei geni, cosa che potremmo applicare pienamente qui."

Un nuovo importante fattore nella morte cellulare Eliminando i geni, il gruppo di ricerca ha scoperto un nuovo percorso verso la morte cellulare guidato dal gene Schlafen11 (SLFN11). Il ricercatore principale Nicholas Boon ha dichiarato: "Quando il DNA è danneggiato, SLFN11 spegne le fabbriche di proteine delle cellule: i ribosomi. Ciò causa un enorme stress in queste cellule, portandole alla morte. Il nuovo percorso che abbiamo scoperto bypassa completamente p53."

Il gene SLFN11 non è nuovo alla ricerca sul cancro. Spesso è inattivo nei tumori di pazienti che non rispondono alla chemioterapia, afferma Brummelkamp. "Ora possiamo spiegare questa connessione. Quando le cellule sono prive di SLFN11, non muoiono in questo modo in risposta al danno al DNA. Le cellule sopravvivranno e il cancro continuerà."

Impatto sul trattamento del cancro

"Questa scoperta apre molte nuove domande di ricerca, come di solito accade nella ricerca di base", afferma Brummelkamp.

"Abbiamo dimostrato la nostra scoperta in cellule tumorali coltivate in laboratorio, ma rimangono molte domande importanti: dove e quando si verifica questo percorso nei pazienti? In che modo influisce sull'immunoterapia o sulla chemioterapia? Influisce sugli effetti collaterali del trattamento del cancro? Se questa forma di morte cellulare sarà significativa anche per i pazienti, questa scoperta avrà implicazioni per il trattamento del cancro. Queste sono domande importanti per ulteriori studi."

Disattivare i geni, uno alla volta Gli esseri umani hanno migliaia di geni, molti dei quali hanno funzioni che non comprendiamo. Per determinare il ruolo dei nostri geni, il ricercatore Brummelkamp ha sviluppato un metodo utilizzando cellule aploidi. Queste cellule contengono solo una copia di ciascun gene, a differenza delle cellule normali del nostro corpo che ne contengono due copie. Gestire due copie può essere difficile negli esperimenti genetici perché i cambiamenti (mutazioni) spesso si verificano solo in una di esse. Ciò rende difficile osservare gli effetti di queste mutazioni.

Insieme ad altri ricercatori, Brummelkamp ha trascorso molti anni a scoprire i processi critici per le malattie utilizzando questo metodo versatile. Ad esempio, il suo gruppo ha recentemente scoperto che le cellule possono produrre lipidi in un modo diverso da quanto precedentemente noto.

Hanno scoperto come alcuni virus, incluso il mortale virus Ebola, riescono a entrare nelle cellule umane. Hanno approfondito la resistenza delle cellule tumorali a determinate terapie e identificato le proteine che agiscono come freni sul sistema immunitario, il che ha implicazioni per l'immunoterapia contro il cancro.

Negli ultimi anni, il suo team ha scoperto due enzimi rimasti sconosciuti per quattro decenni e ritenuti vitali per la funzione muscolare e lo sviluppo del cervello.