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Come un tumore è come un embrione
Trent'anni fa, il cancro era una scatola nera. I ricercatori sapevano cosa era andato storto nel corpo, ma non come o perché. Il lavoro di Robert Weinberg , professore di biologia al MIT e membro fondatore del Istituto Whitehead per la ricerca biomedica, ha aiutato i ricercatori ad aprire quella scatola. Weinberg ha scoperto il primo gene che causa il cancro e il primo gene che sopprime il tumore nei primi anni '80. Da allora, sono stati scoperti centinaia di tali geni e questo tesoro, come lo chiama Weinberg, ha portato a molti nuovi farmaci. Weinberg sta anche aiutando a dare un senso a una grande quantità di complesse informazioni genetiche trovando regolatori globali dei processi comuni a tutti i tumori.
Tumori rivelatori: Robert Weinberg (in basso) del Whitehead Institute ha guidato un team di ricercatori che ha sviluppato un metodo per trasformare le normali cellule del seno in cellule cancerose aggressive (in alto, colorate di verde). Tutte le cellule nella foto sono cellule cancerose; ben uno su dieci sono cellule staminali cancerose. Tali cellule causano i tumori secondari che uccidono il 90% dei malati di cancro. Weinberg sta usando queste cellule per studiare come si formano i tumori.
Revisione della tecnologia ha parlato con Weinberg della sua ricerca su uno di questi processi di base. La metastasi, la diffusione del cancro dal suo sito iniziale ad altri luoghi in tutto il corpo, è responsabile del 90% dei decessi per cancro. Weinberg suggerisce che misure preventive, come l'assunzione di vitamine, saranno fondamentali per ridurre le morti per cancro.
Revisione della tecnologia : Come funzionano le metastasi e come sono coinvolte le cellule staminali del cancro?
Robert Weinberg : Fino a poco tempo, la maggior parte delle persone, certamente me stesso, credeva che tutte le cellule cancerose all'interno di un tumore fossero essenzialmente equivalenti tra loro. Ma negli ultimi tre o quattro anni, sono emerse prove crescenti che all'interno dei tumori solidi, così come dei tumori ematici, esiste una gerarchia di cellule cancerose, con alcune cellule più importanti di altre. Una cellula staminale cancerosa è definita come una cellula che, quando estratta dal tumore e introdotta in un nuovo ospite come un topo, è in grado di generare un tumore completamente nuovo.
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Robert Weinberg descrive la sua ricerca.
Le cellule cancerose inizialmente invadono localmente i tessuti vicini. Alcune cellule tumorali sono in grado di invadere la circolazione. Vengono quindi trasportati in siti distanti all'interno del corpo, [fuggono dalla circolazione] e invadono i tessuti adiacenti. Lì sono in grado di sopravvivere e formare quella che viene chiamata una micrometastasi, che rappresenta una piccola colonia di cellule cancerose che il più delle volte non riesce a svilupparsi in un tumore per una serie di motivi, non tutti comprensibili. In rare occasioni, una di quelle micrometastasi disseminate può effettivamente trovare un modo per trasformarsi in una metastasi macroscopica e, come tale, può per la prima volta creare una crescita pericolosa per la vita.
BAMBINI : Cos'è che permette a queste cellule di formare nuovi tumori?
RW : Ora è sempre più evidente che un meccanismo, molto probabilmente il meccanismo dominante, coinvolge la capacità della cellula cancerosa di resuscitare i primi programmi comportamentali embrionali. [Nell'embrione, questi programmi] normalmente consentono la formazione di tessuti diversi e dipendono dalla capacità delle cellule embrionali di spostarsi da un sito all'altro del corpo. Questo movimento nell'embrione è superficialmente simile alla metastasi. Il modo in cui le cellule tumorali acquisiscono questo tratto embrionale di essere in grado di muoversi attraverso l'organismo dipende dalla loro capacità di resuscitare questi primi programmi comportamentali embrionali, cosa che fanno attraverso la loro capacità di indurre l'espressione di fattori di trascrizione embrionali precoci [proteine che controllano l'espressione di un gran numero di geni]. In questo caso, questi fattori di trascrizione controllano gruppi di geni che, quando attivati, consentono alle cellule tumorali di muoversi, di diventare invasive, di resistere alla morte cellulare programmata (che altrimenti minaccia la loro esistenza una volta che lasciano il tumore primario), e persino di rilasciano enzimi degradativi che distruggono il [tessuto circostante che] rappresenta un impedimento alla marcia in avanti delle cellule cancerose.
BAMBINI : Se le cellule tumorali sono simili alle normali cellule embrionali, è sorprendente che non si ammalano di cancro più spesso o prima?
RW : Dice, piuttosto, che le cellule cancerose non sono così intelligenti come pensiamo. Piuttosto che dover mettere insieme complessi problemi comportamentali, ricorrono semplicemente opportunisticamente a comportamenti resuscitati che sono normalmente soppressi nei tessuti adulti, e quindi non rappresentano una minaccia imminente per l'organismo perché sono tenuti sotto stretto controllo. (Ci sono molteplici meccanismi impiantati nelle nostre cellule e tessuti che impediscono la formazione di tumori.)
Questo scenario che ho appena descritto è molto incoraggiante per noi perché se si guarda alla biologia delle cellule metastatiche, sembra essere così complesso da essere sconcertante oltre la capacità di chiunque di capirlo, semplicemente perché ci sono così tanti geni e proteine diversi coinvolti. Tuttavia, se ora si è in grado di ricondurre questi comportamenti a un piccolo numero di regolatori centrali, ciascuno dei quali può agire modulando l'espressione di un'intera coorte di geni responder, ora si è notevolmente semplificato il problema, perché ora si può focalizzare il proprio attenzioni su due o tre distinti regolatori centrali che coreografano i tratti della malignità di alto grado.
BAMBINI : Come è cambiata la nostra comprensione del cancro durante la tua carriera?
RW : A metà degli anni '70, non sapevamo nulla del perché le cellule cancerose si comportassero male. Sapevamo che si comportavano male, ma erano una scatola nera. Nel quarto di secolo successivo, è uscita un'enorme valanga di informazioni che descrivevano il fatto che molti, ma forse non tutti, i tratti delle cellule cancerose e dei tumori potevano essere attribuiti a geni danneggiati che risiedono all'interno delle cellule cancerose. Prima del 1975, quella era una speculazione totale. Quindi c'è stato un voltafaccia radicale in questo senso. Ora il cancro non è più un mistero in termini di come si manifesta.
BAMBINI : Quali grandi domande rimangono?
RW : Quello che ancora non capiamo veramente è perché alcune persone si ammalano di cancro e altre no. Sappiamo che le persone si ammalano di cancro ai polmoni perché fumano. Ma non capiamo davvero perché si ammalano di cancro al seno o alla prostata, ancora. Ma penso che emergerà con sempre maggiore chiarezza nel prossimo decennio. Tuttavia, sappiamo molto sul perché le cellule del cancro al seno si comportano male, mentre allo stesso tempo siamo in grado di indicare i fattori causali dello stile di vita e della storia familiare che determinano la loro suscettibilità allo sviluppo della malattia.
BAMBINI : Quando ci sarà una cura per il cancro?
RW : Se guardi i tassi di mortalità per cancro in questo paese, sono diminuiti per la maggior parte ma non per tutti i tipi di cancro. Non ci sarà un'unica cura drammatica. Ci saranno invece una serie di cure che verranno sviluppate negli anni che abbasseranno progressivamente il tasso di mortalità. Ci saranno guadagni incrementali. Potrebbero esserci alcune battaglie drammatiche che verranno vinte: alcuni tipi di cancro verranno convertiti da una malattia potenzialmente letale a una malattia cronica.
A lungo termine, le maggiori riduzioni della mortalità per cancro verranno in realtà dalla prevenzione, non dal trattamento. Quindi si può probabilmente dimezzare, forse anche diminuire di due terzi, il rischio di ammalarsi di cancro non fumando, non vivendo con i fumatori, rimanendo magri, seguendo una dieta ricca di verdure e povera di carni rosse, assumendo esercizio fisico e forse in futuro prendendo diversi tipi di vitamine. È ancora un po' abbozzato su quali. Il rischio di morire di cancro, che ora è di circa uno su cinque, può scendere a uno su dieci, o uno su quindici. Potrebbe essere.