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Studi sul cancro La carenza di ossigeno causa la metastasi dei tumori cancerosi
Nelle loro attuali indagini, gli scienziati della Ludwig Maximillians University (LMU) di Monaco sono stati in grado di decifrare il meccanismo che causa tumori a basse concentrazioni di ossigeno per intensificare la loro diffusione in altri tessuti. I ricercatori hanno osservato che quando l'ossigeno è carente, una piccola molecola viene rallentata, il che normalmente avvia un meccanismo protettivo.
Il gruppo di ricerca guidato dal professor Heiko Hermeking è stato il primo a determinare i meccanismi responsabili del fatto che i tumori sono soggetti a un aumento delle metastasi a basse concentrazioni di ossigeno, riferisce l'LMU. L'effetto è importante in molti pazienti oncologici, poiché i tumori sono spesso scarsamente perfusi e quindi spesso hanno una scarsa disponibilità di ossigeno, riferiscono gli scienziati. A causa di questa mancanza di ossigeno, i tumori rispondono male alle radiazioni e alla chemioterapia e sono soggetti a metastasi, gli esperti spiegano la connessione. Gli scienziati hanno pubblicato i risultati del loro ultimo studio sulla rivista "Gastroenterology".
Nel cancro, la carenza di ossigeno nel tessuto porta ad un aumento delle metastasi dei tumori. (Immagine: Juan Gärtner / fotolia.com) Molecola di RNA speciale sempre più disabilitata
Nei loro studi sul carcinoma del colon-retto, gli scienziati hanno scoperto che in più della metà dei tumori il cosiddetto "soppressore del tumore p53" è stato inattivato. In precedenti studi, il Prof. Hermeking aveva già dimostrato che questo gene codificava una proteina che, a sua volta, induceva direttamente una molecola di RNA estremamente corta - il cosiddetto micro-RNA-34a (miR-34a). Questo a sua volta gioca un ruolo centrale nella soppressione dei tumori. "Nei carcinomi intestinali, abbiamo osservato che il miR-34a è inattivato particolarmente frequentemente nei tumori metastatici, dove spesso si verifica una carenza di ossigeno", riferisce il prof. Hermeking dai risultati dello studio.
Collegamento tra metastasi e mancanza di ossigeno decriptato
L'inattivazione di miR-34a è stata la prima volta che gli scienziati sono stati in grado di relazionarsi direttamente alla mancanza di ossigeno. "A bassi livelli di ossigeno, le cellule tumorali producono il cosiddetto fattore HIF1a indotto dall'ipossia, che inibisce direttamente la molecola di RNA protettiva", riporta l'LMU. Inoltre, una catena di reazione viene messa in moto, che nel suo corso aumenta le altre proteine e in definitiva avvia un processo in cui le cellule superficiali non invasive a crescita locale si trasformano in cellule aggressive. Questi invadono altri tessuti e il tumore metastatizza. Il processo è indicato come transizione epiteliale-mesenchimale (EMT) e svolge anche un ruolo importante nella migrazione delle cellule durante lo sviluppo embrionale.
Proteina speciale con effetti di vasta portata
Secondo i ricercatori, la proteina PPP1R11 è coinvolta nella catena di reazione disastrosa. La produzione di questa proteina era particolarmente alta sul fronte dell'invasione di tumori scarsamente ossigenati. Normalmente, la produzione di PPP1R11 nelle cellule viene soppressa direttamente da miR-34a e quindi indirettamente anche dal soppressore tumorale p53. In questo modo, la catena di reazione può, per così dire, essere invertita e innescato un meccanismo di protezione, che mantiene le cellule in posizione. Questo inibisce la metastasi.
Nuovi approcci alle terapie
Secondo i ricercatori, i nuovi risultati dello studio indicano anche che i tumori intestinali metastatici potrebbero essere curabili se si potrebbero inibire importanti proteine della catena di reazione indicata e si potrebbe ottenere l'attivazione parallela di miR-34a. "In particolare, le molecole che potrebbero sostituire miR-34a e assumere la loro funzione sono attualmente oggetto di studi clinici", spiega la professoressa Hermeking. Soprattutto per i tumori con scarsa disponibilità di ossigeno, questi potrebbero essere di grande rilevanza per le future opzioni terapeutiche, concludono gli autori dello studio.