Quando i tumori hanno un esito fatale, in nove casi su dieci la colpa è delle metastasi: propaggini del cosiddetto tumore primario che colpiscono altri organi del corpo. Mentre la medicina ha fatto grandi progressi nel trattamento dei tumori primari, è ancora largamente impotente quando si tratta di metastasi. Attualmente non esistono farmaci in grado di prevenire nuove metastasi.
I risultati recentemente pubblicati sulla rivista Nature dai ricercatori guidati da Andreas Moor del Dipartimento di Scienza e Ingegneria dei Biosistemi del Politecnico di Zurigo a Basilea mostrano come le cellule del cancro del colon-retto colonizzino il fegato. Le loro scoperte aiutano a sviluppare un possibile trattamento che potrebbe prevenire la formazione di metastasi in futuro.
Decodificato il meccanismo di aggancio molecolare
Per formare nuove metastasi, le cellule tumorali si staccano dal tumore iniziale ed entrano nei vasi sanguigni. "Il fatto che il cancro dell’intestino si diffonda al fegato ha a che fare con il nostro apporto di sangue", spiega Moor. Il sangue accumula prima i nutrienti nell’intestino, poi passa al fegato, dove i nutrienti vengono metabolizzati. Il fegato è la destinazione finale delle cellule tumorali intestinali che si diffondono. "Si incastrano nella rete capillare del fegato", spiega Moor.Come hanno dimostrato Costanza Borrelli, dottoranda del gruppo di Moor, e i suoi colleghi, dipende anche in larga misura dalle cellule del fegato se le cellule tumorali rimaste in loco possono prendere piede nella nuova sede. Gli scienziati sanno da oltre 100 anni che le cellule tumorali, come i semi di una pianta nel terreno, dipendono dall’ambiente in cui crescono. Tuttavia, i meccanismi molecolari che svolgono questo ruolo sono rimasti finora un mistero.
Segnali nel sistema nervoso
Il fatto che le cellule tumorali che presentano semaforine sulla loro superficie siano particolarmente pericolose è confermato dagli studi clinici a cui Moor e il suo team di ricercatori fanno riferimento nel loro articolo. I dati dello studio mostrano che le metastasi epatiche si sviluppano prima e più frequentemente nei pazienti affetti da cancro del colon-retto se il loro tumore produce grandi quantità di semaforina.La plexina - e la sua partner di interazione semaforina - erano già note ai ricercatori per la loro funzione nel sistema nervoso, dove le due proteine guidano le proiezioni in crescita delle cellule nervose, assicurandone così la corretta connessione. "Il motivo per cui anche le cellule epatiche producono plexina e cosa fa questa proteina nel fegato sano non è assolutamente chiaro, ed è di grande interesse per noi", spiega Moor. La domanda sulla sua funzione rimane quindi senza risposta.
Ritorno alla forma sedentaria
Tuttavia, i ricercatori di Moor hanno chiarito che il contatto diretto tra plexina e semaforina innesca profondi cambiamenti nelle cellule del cancro del colon. Per uscire dal tumore iniziale, le cellule cancerose devono cambiare identità: perdono la loro appartenenza allo strato di rivestimento dell’intestino, il cosiddetto epitelio, e tagliano le strette connessioni con le cellule vicine.Mentre viaggiano nel flusso sanguigno, le cellule tumorali assomigliano a cellule del tessuto connettivo (il cosiddetto mesenchima). Tuttavia, quando trovano la loro nuova nicchia - grazie alla plexina presente su alcune cellule del fegato - le cellule tumorali tornano alla loro forma stanziale: "Si verifica l’epitelizzazione", scrivono i ricercatori. "Lo si può vedere immediatamente nelle cellule tumorali, perché formano invaginazioni che assomigliano alle pieghe o alle cripte dell’intestino", spiega Moor.
Una finestra temporale sensibile
La scoperta non dovrebbe essere importante solo per i malati di cancro all’intestino, poiché i ricercatori hanno dimostrato in ulteriori esperimenti che la plexina promuove anche lo sviluppo di nuove ramificazioni nel melanoma e nel cancro al pancreas. Per Moor e il suo team si pongono molte nuove domande di ricerca. Una di queste è che quando le cellule cancerose crescono in un tumore, influenzano anche le cellule dell’area circostante. "Le cellule tumorali costruiscono il proprio ecosistema", afferma Moor.Se è possibile impedire l’interazione tra plexina e semaforina, che è cruciale per l’impianto, potrebbe essere possibile impedire al tumore di diffondere nuove propaggini fin dall’inizio. Perché proprio all’inizio, quando le relazioni tra le cellule di questo ecosistema non sono ancora consolidate e ben collaudate, le propaggini tumorali sono particolarmente vulnerabili, dice Moor. Quando parla di una "finestra temporale sensibile nello sviluppo delle metastasi", sembra fiducioso, anche se la strada per un possibile trattamento è ancora lunga.
