Uno studio collega la proteina secreta dai vasi sanguigni al cancro resistente ai farmaci

Il cancro è una delle principali cause di morte in tutto il mondo. Uno dei motivi principali per cui il cancro è una malattia così mortale è la capacità delle cellule tumorali di sviluppare resistenza ai farmaci.

Dopo decenni di ricerca medica, gli scienziati hanno compreso che i tumori maligni contengono spesso una popolazione speciale di cellule chiamate cellule staminali tumorali (CSC). Come le cellule staminali normali, le CSC possono autoreplicarsi e differenziarsi in diversi tipi cellulari all'interno del tumore, svolgendo un ruolo importante non solo nella crescita del tumore e nelle metastasi, ma anche nello sviluppo della resistenza ai farmaci.

Purtroppo, lo sviluppo di terapie che colpiscano direttamente le CSC si è rivelato difficile, data la loro capacità di adattarsi e ripopolare. Alcuni ricercatori hanno quindi rivolto la loro attenzione ai vasi sanguigni presenti nel tessuto tumorale.

Negli ultimi anni, gli scienziati hanno scoperto che alcune sottopopolazioni di cellule endoteliali (le cellule che rivestono i vasi sanguigni) secernono fattori angiocrini che regolano la proliferazione e la maturazione delle cellule staminali. Comprendere quali cellule producono questi fattori e quali siano le loro funzioni nel microambiente tumorale potrebbe, a sua volta, portare allo sviluppo di nuove terapie contro il cancro.

In questo contesto, un team di ricerca giapponese, tra cui il professor Hiroyasu Kidoya e la dottoressa Yumiko Hayashi del Dipartimento di biologia vascolare integrativa della Facoltà di scienze della salute dell'Università di Fukui, ha condotto uno studio sulla proteina secreta frizzled-related 1 (Sfrp1), un fattore angiocrino, per chiarirne il ruolo nei tessuti tumorali.

I loro risultati sono stati pubblicati online sulla rivista In Vitro Cellular & Developmental Biology.

"Mentre i vasi sanguigni sono solitamente considerati solo come vie di trasporto dell'ossigeno e dei nutrienti, il nostro studio si è concentrato su una funzione completamente diversa dei vasi sanguigni, ovvero la produzione di fattori angiocrini. Abbiamo condotto questo studio partendo dall'idea che i fattori angiocrini possano essere coinvolti anche nella progressione tumorale e abbiamo cercato di scoprire se Sfrp1 influenzi il mantenimento delle cellule staminali staminali (CSC) e del tessuto tumorale in generale", spiega il Professor Kidoya.

Per chiarire questi interrogativi, i ricercatori hanno creato topi knockout per Sfrp1 (Sfrp1-KO) utilizzando l'editing genetico CRISPR-Cas9. Hanno quindi trapiantato tumori polmonari in topi Sfrp1-KO e wild-type e osservato gli effetti di Sfrp1 (o della sua assenza) utilizzando tecniche standard come la colorazione immunoistochimica, la citometria a flusso e l'analisi quantitativa dell'espressione genetica.

I primi esperimenti hanno dimostrato che Sfrp1 è prodotto da un piccolo sottoinsieme di cellule endoteliali vascolari nel tessuto tumorale e che la sua presenza è importante per la crescita del tumore. La crescita tumorale è stata soppressa nei topi Sfrp1-KO e le cellule tumorali trapiantate che sovraesprimevano Sfrp1 hanno portato a una crescita tumorale più rapida.

È interessante notare che i ricercatori hanno scoperto che i tumori privi di Sfrp1 non erano in grado di supportare popolazioni significative di CSC nelle fasi avanzate della crescita tumorale, nonostante questi tumori presentassero una percentuale iniziale di CSC più elevata. Questa scoperta è particolarmente importante in quanto indica uno dei ruoli biologici di Sfrp1 nel microambiente tumorale e il suo coinvolgimento nella patologia tumorale.

"Alcune CSC nei tessuti tumorali sono in uno stato di arresto della proliferazione cellulare e la loro presenza promuove la crescita tumorale e la resistenza ai farmaci antitumorali", spiega il Professor Kidoya. "I nostri risultati indicano che Sfrp1 può regolare l'autoriproduzione delle CSC e la crescita maligna transitoria, oltre a mantenerle dormienti".

Ulteriori risultati hanno mostrato che Sfrp1 non influenza la struttura dei vasi sanguigni all'interno del tumore, suggerendo che gli effetti osservati sulla crescita tumorale non siano correlati alla vascolarizzazione. L'analisi dell'espressione genetica ha invece rivelato che Sfrp1 promuove il mantenimento delle CSC modulando la ben conservata via di segnalazione Wnt (una via evoluzionisticamente conservata che regola aspetti importanti della determinazione del destino cellulare, della migrazione cellulare e dell'organogenesi durante lo sviluppo embrionale).

Nel complesso, le nuove conoscenze fornite da questo studio potrebbero aprire la strada allo sviluppo di nuove terapie contro il cancro che agiscono sui meccanismi che contribuiscono al mantenimento delle CSC.

"Colpire le cellule endoteliali vascolari specializzate, coinvolte nella produzione di fattori angiocrini, potrebbe aiutare a distruggere la nicchia delle CSC, rappresentando un potenziale approccio per inibire la crescita del tumore con effetti collaterali minimi", conclude il professor Kidoya.

"Credo che questo potrebbe portare allo sviluppo di trattamenti per pazienti affetti da tumori difficili da curare, i cui tumori sono resistenti ai farmaci antitumorali, nonché di terapie per sopprimere la recidiva del cancro e le metastasi."

Ulteriori ricerche basate su queste scoperte costituiranno un trampolino di lancio per trattamenti efficaci contro il cancro resistente ai farmaci.