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La metastasi è spesso immaginata come qualcosa di molto caotico: cellule tumorali che si staccano, si disperdono, proliferano senza controllo.
Il gruppo di ricerca dell'Università di Padova, dello IOV e dell'Istituto AIRC di Oncologia Molecolare (IFOM), ha mostrato attraverso lo studio, A 3D morphogenetic blueprint for metastatic outgrowth in breast cancer che il tumore al seno metastatico non si espande in modo casuale, ma attraverso un disegno ordinato – quasi un cantiere biologico con le sue regole e la sua geometria. Gli scienziati hanno per questo effettuato ricostruzioni in tre dimensioni di tumori umani e altri sistemi sperimentali. Lo studio fa parte del programma AIRC “5 per mille” dal titolo "La Metastasi come malattia meccanica", coordinato da Stefano Piccolo, professore del Dipartimento di Medicina molecolare dell’Università di Padova e dell’IFOM.
«Per decenni abbiamo studiato il cancro in due dimensioni. Dalle pagine dei libri, dal fondo di una capsula di Petri, da una sottile fettina di tessuto al microscopio, l’istologia, ovvero la fotografia piatta della malattia, ha dominato a lungo la ricerca, anche per la mancanza di altre possibilità tecniche – spiega Piccolo –. Ma il cancro, come ogni organo e come ogni forma vivente, ha una forma tridimensionale. Abbracciare la terza dimensione è un cambio di prospettiva non solo tecnico, che porta con sé una visione radicalmente nuova della malattia e possibilità di intervento finora impensabili da una prospettiva esclusivamente piatta.
Ciò che abbiamo osservato è, in fondo, semplice da immaginare. Invece di formare un’unica massa densa e rotonda, la metastasi cresce come una delicata rete di cordoni cellulari connessi tra loro. Questi cordoni si dividono, si allungano, si ramificano ancora, diffondendosi nel tessuto come le radici di una pianta, espandendosi in tutte le direzioni. Il risultato è una struttura aperta, molto ordinata, con la forma di una sottile tramatura, e non certo una struttura costruita a caso, o compatta. E questa forma a cordoni intrecciati, come dimostrano i risultati dello studio, è funzionale al successo della metastasi stessa».
La domanda che da sempre accompagna la ricerca oncologica è questa: come fanno poche cellule tumorali disperse a raggiungere un organo lontano e a costruirvi un nuovo tumore? La risposta che emerge da questo studio è che queste crescono seguendo un vero e proprio piano di costruzione tridimensionale.
Il tumore non inventa nulla di nuovo. La sua forza affonda le radici nella natura stessa della vita. La logica di ramificazione seguita da queste cellule metastatiche assomiglia a un processo fondamentale dello sviluppo embrionale – lo stesso tipo di programma biologico che, all'inizio della vita, aiuta a costruire tessuti e organi. Nell’embrione, questo programma è parte della meraviglia del vivente. Nel cancro quello stesso potere viene distorto: un programma dello sviluppo che si riaccende nel posto sbagliato, al momento sbagliato, usato non per creare un organo sano e nascente, ma per edificare un tumore letale.
Il passo successivo è stato possibile grazie alla collaborazione con il gruppo guidato dal professor Massimiliano Pagani all'IFOM, sempre nell’ambito del programma “5 per mille” coordinato da Piccolo.
Il team di ricerca ha scoperto che questo processo è coordinato da un gruppo di geni "capomastro", o geni "architetto", di questo "cantiere" metastatico: i geni ETV. Si tratta di veri e propri interruttori molecolari che attivano nelle cellule tumorali questo stesso programma di costruzione. Tali geni non si limitano a far crescere il tumore genericamente "di più". Indicano piuttosto alle cellule come organizzarsi nello spazio, come ramificarsi, come assemblare la struttura tridimensionale necessaria alla crescita metastatica. E non regolano soltanto la quantità: regolano anche il piano strutturale con cui il cancro genera sé stesso.
Ed è questo uno dei risultati più importanti dello studio. Quando questi geni architetto vengono silenziati, i tumori non scompaiono ma perdono la capacità di crescere come reti ramificate e assumono invece un’architettura più compatta, più solida, più chiusa. Le cellule tumorali possono ancora formarsi nella sede primaria e disseminarsi ad altri organi, ma nella maggior parte dei casi non riescono a costruire metastasi vere e proprie. Manca loro il progetto. Manca loro l’informazione necessaria a edificare la forma più pericolosa della malattia. I tumori privi di questo programma restano cellule isolate o piccole lesioni bloccate; sono invece quelli ramificati a dare origine a metastasi manifeste.
Questo aiuta anche a spiegare una realtà clinica cruciale: tumori con architetture diverse si comportano in modo profondamente diverso. I risultati raccolti nello studio suggeriscono che alcuni tumori primitivi della mammella portano già in sé questo pericoloso piano di costruzione, mentre altri no. I tumori con architettura ramificata sono quelli associati alla capacità di metastatizzare; i tumori con struttura più compatta e solida assomigliano invece ai tumori non metastatici: quelli più facilmente controllabili o guaribili, perché non possiedono le istruzioni per costruire metastasi. Il programma di ramificazione, già visibile nel tumore primario, sembra identificare in anticipo le lesioni destinate a diffondersi.
Questo cambia il modo di guardare al cancro. I dati ottenuti in questo studio suggeriscono che il cancro deve essere compreso anche come architettura. La metastasi non è solo una questione di geni alterati o di cellule che proliferano senza freni. È anche una questione di costruzione. Un tumore pericoloso ha in sé un preciso programma per edificarsi a distanza. Un programma che proviene da uno dei meccanismi più antichi della biologia: quello che, all'inizio, ha costruito noi.
Dai dati dello studio emerge anche un possibile punto debole nella struttura, un possibile punto di cedimento: il tumore infatti non ha solo “rubato” il programma embrionale, ma ne ha ereditato anche le vulnerabilità.
Gli scienziati sanno da decenni quali segnali molecolari sono indispensabili perché un organo si formi. Una di queste molecole è il FGF, o fattore di crescita dei fibroblasti, una molecola essenziale, dagli insetti agli esseri umani, per costruire qualsiasi struttura ramificata nel corpo. Bloccare il FGF ostacola la crescita metastatica lasciando in gran parte intatto il tumore primario: in tali condizioni le cellule tumorali possono rimanere in vita, ma non riescono a edificare la struttura finale, disseminata e a distanza, che le rende letali. Il 90 per cento circa delle morti per cancro è infatti dovuta a metastasi. Ma FGF potrebbe essere solo l'inizio, dato che molte altre molecole indispensabili per costruire un organismo potrebbero rivelarsi tanti tallone d'Achille delle metastasi.
«Le analisi multi-omiche hanno rivelato che questi ‘geni architetto’ non agiscono da soli, ma attivano un’intera rete di segnali dello sviluppo embrionale – spiega Massimiliano Pagani,– Questo significa che non abbiamo un solo bersaglio, ma un’intera logica di costruzione da smontare, e questo moltiplica le possibilità di intervento terapeutico».
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La metastasi è spesso immaginata come qualcosa di molto caotico: cellule tumorali che si staccano, si disperdono, proliferano senza controllo.
Il gruppo di ricerca dell'Università di Padova, dello IOV e dell'Istituto AIRC di Oncologia Molecolare (IFOM), ha mostrato attraverso lo studio, A 3D morphogenetic blueprint for metastatic outgrowth in breast cancer che il tumore al seno metastatico non si espande in modo casuale, ma attraverso un disegno ordinato – quasi un cantiere biologico con le sue regole e la sua geometria. Gli scienziati hanno per questo effettuato ricostruzioni in tre dimensioni di tumori umani e altri sistemi sperimentali. Lo studio fa parte del programma AIRC “5 per mille” dal titolo "La Metastasi come malattia meccanica", coordinato da Stefano Piccolo, professore del Dipartimento di Medicina molecolare dell’Università di Padova e dell’IFOM.
«Per decenni abbiamo studiato il cancro in due dimensioni. Dalle pagine dei libri, dal fondo di una capsula di Petri, da una sottile fettina di tessuto al microscopio, l’istologia, ovvero la fotografia piatta della malattia, ha dominato a lungo la ricerca, anche per la mancanza di altre possibilità tecniche – spiega Piccolo –. Ma il cancro, come ogni organo e come ogni forma vivente, ha una forma tridimensionale. Abbracciare la terza dimensione è un cambio di prospettiva non solo tecnico, che porta con sé una visione radicalmente nuova della malattia e possibilità di intervento finora impensabili da una prospettiva esclusivamente piatta.
Ciò che abbiamo osservato è, in fondo, semplice da immaginare. Invece di formare un’unica massa densa e rotonda, la metastasi cresce come una delicata rete di cordoni cellulari connessi tra loro. Questi cordoni si dividono, si allungano, si ramificano ancora, diffondendosi nel tessuto come le radici di una pianta, espandendosi in tutte le direzioni. Il risultato è una struttura aperta, molto ordinata, con la forma di una sottile tramatura, e non certo una struttura costruita a caso, o compatta. E questa forma a cordoni intrecciati, come dimostrano i risultati dello studio, è funzionale al successo della metastasi stessa».
La domanda che da sempre accompagna la ricerca oncologica è questa: come fanno poche cellule tumorali disperse a raggiungere un organo lontano e a costruirvi un nuovo tumore? La risposta che emerge da questo studio è che queste crescono seguendo un vero e proprio piano di costruzione tridimensionale.
Il tumore non inventa nulla di nuovo. La sua forza affonda le radici nella natura stessa della vita. La logica di ramificazione seguita da queste cellule metastatiche assomiglia a un processo fondamentale dello sviluppo embrionale – lo stesso tipo di programma biologico che, all'inizio della vita, aiuta a costruire tessuti e organi. Nell’embrione, questo programma è parte della meraviglia del vivente. Nel cancro quello stesso potere viene distorto: un programma dello sviluppo che si riaccende nel posto sbagliato, al momento sbagliato, usato non per creare un organo sano e nascente, ma per edificare un tumore letale.
Il passo successivo è stato possibile grazie alla collaborazione con il gruppo guidato dal professor Massimiliano Pagani all'IFOM, sempre nell’ambito del programma “5 per mille” coordinato da Piccolo.
Il team di ricerca ha scoperto che questo processo è coordinato da un gruppo di geni "capomastro", o geni "architetto", di questo "cantiere" metastatico: i geni ETV. Si tratta di veri e propri interruttori molecolari che attivano nelle cellule tumorali questo stesso programma di costruzione. Tali geni non si limitano a far crescere il tumore genericamente "di più". Indicano piuttosto alle cellule come organizzarsi nello spazio, come ramificarsi, come assemblare la struttura tridimensionale necessaria alla crescita metastatica. E non regolano soltanto la quantità: regolano anche il piano strutturale con cui il cancro genera sé stesso.
Ed è questo uno dei risultati più importanti dello studio. Quando questi geni architetto vengono silenziati, i tumori non scompaiono ma perdono la capacità di crescere come reti ramificate e assumono invece un’architettura più compatta, più solida, più chiusa. Le cellule tumorali possono ancora formarsi nella sede primaria e disseminarsi ad altri organi, ma nella maggior parte dei casi non riescono a costruire metastasi vere e proprie. Manca loro il progetto. Manca loro l’informazione necessaria a edificare la forma più pericolosa della malattia. I tumori privi di questo programma restano cellule isolate o piccole lesioni bloccate; sono invece quelli ramificati a dare origine a metastasi manifeste.
Questo aiuta anche a spiegare una realtà clinica cruciale: tumori con architetture diverse si comportano in modo profondamente diverso. I risultati raccolti nello studio suggeriscono che alcuni tumori primitivi della mammella portano già in sé questo pericoloso piano di costruzione, mentre altri no. I tumori con architettura ramificata sono quelli associati alla capacità di metastatizzare; i tumori con struttura più compatta e solida assomigliano invece ai tumori non metastatici: quelli più facilmente controllabili o guaribili, perché non possiedono le istruzioni per costruire metastasi. Il programma di ramificazione, già visibile nel tumore primario, sembra identificare in anticipo le lesioni destinate a diffondersi.
Questo cambia il modo di guardare al cancro. I dati ottenuti in questo studio suggeriscono che il cancro deve essere compreso anche come architettura. La metastasi non è solo una questione di geni alterati o di cellule che proliferano senza freni. È anche una questione di costruzione. Un tumore pericoloso ha in sé un preciso programma per edificarsi a distanza. Un programma che proviene da uno dei meccanismi più antichi della biologia: quello che, all'inizio, ha costruito noi.
Dai dati dello studio emerge anche un possibile punto debole nella struttura, un possibile punto di cedimento: il tumore infatti non ha solo “rubato” il programma embrionale, ma ne ha ereditato anche le vulnerabilità.
Gli scienziati sanno da decenni quali segnali molecolari sono indispensabili perché un organo si formi. Una di queste molecole è il FGF, o fattore di crescita dei fibroblasti, una molecola essenziale, dagli insetti agli esseri umani, per costruire qualsiasi struttura ramificata nel corpo. Bloccare il FGF ostacola la crescita metastatica lasciando in gran parte intatto il tumore primario: in tali condizioni le cellule tumorali possono rimanere in vita, ma non riescono a edificare la struttura finale, disseminata e a distanza, che le rende letali. Il 90 per cento circa delle morti per cancro è infatti dovuta a metastasi. Ma FGF potrebbe essere solo l'inizio, dato che molte altre molecole indispensabili per costruire un organismo potrebbero rivelarsi tanti tallone d'Achille delle metastasi.
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«Per decenni abbiamo studiato il cancro in due dimensioni. Dalle pagine dei libri, dal fondo di una capsula di Petri, da una sottile fettina di tessuto al microscopio, l’istologia, ovvero la fotografia piatta della malattia, ha dominato a lungo la ricerca, anche per la mancanza di altre possibilità tecniche – spiega Piccolo –. Ma il cancro, come ogni organo e come ogni forma vivente, ha una forma tridimensionale. Abbracciare la terza dimensione è un cambio di prospettiva non solo tecnico, che porta con sé una visione radicalmente nuova della malattia e possibilità di intervento finora impensabili da una prospettiva esclusivamente piatta.
Ciò che abbiamo osservato è, in fondo, semplice da immaginare. Invece di formare un’unica massa densa e rotonda, la metastasi cresce come una delicata rete di cordoni cellulari connessi tra loro. Questi cordoni si dividono, si allungano, si ramificano ancora, diffondendosi nel tessuto come le radici di una pianta, espandendosi in tutte le direzioni. Il risultato è una struttura aperta, molto ordinata, con la forma di una sottile tramatura, e non certo una struttura costruita a caso, o compatta. E questa forma a cordoni intrecciati, come dimostrano i risultati dello studio, è funzionale al successo della metastasi stessa».
La domanda che da sempre accompagna la ricerca oncologica è questa: come fanno poche cellule tumorali disperse a raggiungere un organo lontano e a costruirvi un nuovo tumore? La risposta che emerge da questo studio è che queste crescono seguendo un vero e proprio piano di costruzione tridimensionale.
Il tumore non inventa nulla di nuovo. La sua forza affonda le radici nella natura stessa della vita. La logica di ramificazione seguita da queste cellule metastatiche assomiglia a un processo fondamentale dello sviluppo embrionale – lo stesso tipo di programma biologico che, all'inizio della vita, aiuta a costruire tessuti e organi. Nell’embrione, questo programma è parte della meraviglia del vivente. Nel cancro quello stesso potere viene distorto: un programma dello sviluppo che si riaccende nel posto sbagliato, al momento sbagliato, usato non per creare un organo sano e nascente, ma per edificare un tumore letale.
Il passo successivo è stato possibile grazie alla collaborazione con il gruppo guidato dal professor Massimiliano Pagani all'IFOM, sempre nell’ambito del programma “5 per mille” coordinato da Piccolo.
Il team di ricerca ha scoperto che questo processo è coordinato da un gruppo di geni "capomastro", o geni "architetto", di questo "cantiere" metastatico: i geni ETV. Si tratta di veri e propri interruttori molecolari che attivano nelle cellule tumorali questo stesso programma di costruzione. Tali geni non si limitano a far crescere il tumore genericamente "di più". Indicano piuttosto alle cellule come organizzarsi nello spazio, come ramificarsi, come assemblare la struttura tridimensionale necessaria alla crescita metastatica. E non regolano soltanto la quantità: regolano anche il piano strutturale con cui il cancro genera sé stesso.
Ed è questo uno dei risultati più importanti dello studio. Quando questi geni architetto vengono silenziati, i tumori non scompaiono ma perdono la capacità di crescere come reti ramificate e assumono invece un’architettura più compatta, più solida, più chiusa. Le cellule tumorali possono ancora formarsi nella sede primaria e disseminarsi ad altri organi, ma nella maggior parte dei casi non riescono a costruire metastasi vere e proprie. Manca loro il progetto. Manca loro l’informazione necessaria a edificare la forma più pericolosa della malattia. I tumori privi di questo programma restano cellule isolate o piccole lesioni bloccate; sono invece quelli ramificati a dare origine a metastasi manifeste.
Questo aiuta anche a spiegare una realtà clinica cruciale: tumori con architetture diverse si comportano in modo profondamente diverso. I risultati raccolti nello studio suggeriscono che alcuni tumori primitivi della mammella portano già in sé questo pericoloso piano di costruzione, mentre altri no. I tumori con architettura ramificata sono quelli associati alla capacità di metastatizzare; i tumori con struttura più compatta e solida assomigliano invece ai tumori non metastatici: quelli più facilmente controllabili o guaribili, perché non possiedono le istruzioni per costruire metastasi. Il programma di ramificazione, già visibile nel tumore primario, sembra identificare in anticipo le lesioni destinate a diffondersi.
Questo cambia il modo di guardare al cancro. I dati ottenuti in questo studio suggeriscono che il cancro deve essere compreso anche come architettura. La metastasi non è solo una questione di geni alterati o di cellule che proliferano senza freni. È anche una questione di costruzione. Un tumore pericoloso ha in sé un preciso programma per edificarsi a distanza. Un programma che proviene da uno dei meccanismi più antichi della biologia: quello che, all'inizio, ha costruito noi.
Dai dati dello studio emerge anche un possibile punto debole nella struttura, un possibile punto di cedimento: il tumore infatti non ha solo “rubato” il programma embrionale, ma ne ha ereditato anche le vulnerabilità.
Gli scienziati sanno da decenni quali segnali molecolari sono indispensabili perché un organo si formi. Una di queste molecole è il FGF, o fattore di crescita dei fibroblasti, una molecola essenziale, dagli insetti agli esseri umani, per costruire qualsiasi struttura ramificata nel corpo. Bloccare il FGF ostacola la crescita metastatica lasciando in gran parte intatto il tumore primario: in tali condizioni le cellule tumorali possono rimanere in vita, ma non riescono a edificare la struttura finale, disseminata e a distanza, che le rende letali. Il 90 per cento circa delle morti per cancro è infatti dovuta a metastasi. Ma FGF potrebbe essere solo l'inizio, dato che molte altre molecole indispensabili per costruire un organismo potrebbero rivelarsi tanti tallone d'Achille delle metastasi.
«Le analisi multi-omiche hanno rivelato che questi ‘geni architetto’ non agiscono da soli, ma attivano un’intera rete di segnali dello sviluppo embrionale – spiega Massimiliano Pagani,– Questo significa che non abbiamo un solo bersaglio, ma un’intera logica di costruzione da smontare, e questo moltiplica le possibilità di intervento terapeutico».
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«Per decenni abbiamo studiato il cancro in due dimensioni. Dalle pagine dei libri, dal fondo di una capsula di Petri, da una sottile fettina di tessuto al microscopio, l’istologia, ovvero la fotografia piatta della malattia, ha dominato a lungo la ricerca, anche per la mancanza di altre possibilità tecniche – spiega Piccolo –. Ma il cancro, come ogni organo e come ogni forma vivente, ha una forma tridimensionale. Abbracciare la terza dimensione è un cambio di prospettiva non solo tecnico, che porta con sé una visione radicalmente nuova della malattia e possibilità di intervento finora impensabili da una prospettiva esclusivamente piatta.
Ciò che abbiamo osservato è, in fondo, semplice da immaginare. Invece di formare un’unica massa densa e rotonda, la metastasi cresce come una delicata rete di cordoni cellulari connessi tra loro. Questi cordoni si dividono, si allungano, si ramificano ancora, diffondendosi nel tessuto come le radici di una pianta, espandendosi in tutte le direzioni. Il risultato è una struttura aperta, molto ordinata, con la forma di una sottile tramatura, e non certo una struttura costruita a caso, o compatta. E questa forma a cordoni intrecciati, come dimostrano i risultati dello studio, è funzionale al successo della metastasi stessa».
La domanda che da sempre accompagna la ricerca oncologica è questa: come fanno poche cellule tumorali disperse a raggiungere un organo lontano e a costruirvi un nuovo tumore? La risposta che emerge da questo studio è che queste crescono seguendo un vero e proprio piano di costruzione tridimensionale.
Il tumore non inventa nulla di nuovo. La sua forza affonda le radici nella natura stessa della vita. La logica di ramificazione seguita da queste cellule metastatiche assomiglia a un processo fondamentale dello sviluppo embrionale – lo stesso tipo di programma biologico che, all'inizio della vita, aiuta a costruire tessuti e organi. Nell’embrione, questo programma è parte della meraviglia del vivente. Nel cancro quello stesso potere viene distorto: un programma dello sviluppo che si riaccende nel posto sbagliato, al momento sbagliato, usato non per creare un organo sano e nascente, ma per edificare un tumore letale.
Il passo successivo è stato possibile grazie alla collaborazione con il gruppo guidato dal professor Massimiliano Pagani all'IFOM, sempre nell’ambito del programma “5 per mille” coordinato da Piccolo.
Il team di ricerca ha scoperto che questo processo è coordinato da un gruppo di geni "capomastro", o geni "architetto", di questo "cantiere" metastatico: i geni ETV. Si tratta di veri e propri interruttori molecolari che attivano nelle cellule tumorali questo stesso programma di costruzione. Tali geni non si limitano a far crescere il tumore genericamente "di più". Indicano piuttosto alle cellule come organizzarsi nello spazio, come ramificarsi, come assemblare la struttura tridimensionale necessaria alla crescita metastatica. E non regolano soltanto la quantità: regolano anche il piano strutturale con cui il cancro genera sé stesso.
Ed è questo uno dei risultati più importanti dello studio. Quando questi geni architetto vengono silenziati, i tumori non scompaiono ma perdono la capacità di crescere come reti ramificate e assumono invece un’architettura più compatta, più solida, più chiusa. Le cellule tumorali possono ancora formarsi nella sede primaria e disseminarsi ad altri organi, ma nella maggior parte dei casi non riescono a costruire metastasi vere e proprie. Manca loro il progetto. Manca loro l’informazione necessaria a edificare la forma più pericolosa della malattia. I tumori privi di questo programma restano cellule isolate o piccole lesioni bloccate; sono invece quelli ramificati a dare origine a metastasi manifeste.
Questo aiuta anche a spiegare una realtà clinica cruciale: tumori con architetture diverse si comportano in modo profondamente diverso. I risultati raccolti nello studio suggeriscono che alcuni tumori primitivi della mammella portano già in sé questo pericoloso piano di costruzione, mentre altri no. I tumori con architettura ramificata sono quelli associati alla capacità di metastatizzare; i tumori con struttura più compatta e solida assomigliano invece ai tumori non metastatici: quelli più facilmente controllabili o guaribili, perché non possiedono le istruzioni per costruire metastasi. Il programma di ramificazione, già visibile nel tumore primario, sembra identificare in anticipo le lesioni destinate a diffondersi.
Questo cambia il modo di guardare al cancro. I dati ottenuti in questo studio suggeriscono che il cancro deve essere compreso anche come architettura. La metastasi non è solo una questione di geni alterati o di cellule che proliferano senza freni. È anche una questione di costruzione. Un tumore pericoloso ha in sé un preciso programma per edificarsi a distanza. Un programma che proviene da uno dei meccanismi più antichi della biologia: quello che, all'inizio, ha costruito noi.
Dai dati dello studio emerge anche un possibile punto debole nella struttura, un possibile punto di cedimento: il tumore infatti non ha solo “rubato” il programma embrionale, ma ne ha ereditato anche le vulnerabilità.
Gli scienziati sanno da decenni quali segnali molecolari sono indispensabili perché un organo si formi. Una di queste molecole è il FGF, o fattore di crescita dei fibroblasti, una molecola essenziale, dagli insetti agli esseri umani, per costruire qualsiasi struttura ramificata nel corpo. Bloccare il FGF ostacola la crescita metastatica lasciando in gran parte intatto il tumore primario: in tali condizioni le cellule tumorali possono rimanere in vita, ma non riescono a edificare la struttura finale, disseminata e a distanza, che le rende letali. Il 90 per cento circa delle morti per cancro è infatti dovuta a metastasi. Ma FGF potrebbe essere solo l'inizio, dato che molte altre molecole indispensabili per costruire un organismo potrebbero rivelarsi tanti tallone d'Achille delle metastasi.
«Le analisi multi-omiche hanno rivelato che questi ‘geni architetto’ non agiscono da soli, ma attivano un’intera rete di segnali dello sviluppo embrionale – spiega Massimiliano Pagani,– Questo significa che non abbiamo un solo bersaglio, ma un’intera logica di costruzione da smontare, e questo moltiplica le possibilità di intervento terapeutico».
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La metastasi è spesso immaginata come qualcosa di molto caotico: cellule tumorali che si staccano, si disperdono, proliferano senza controllo.
Il gruppo di ricerca dell'Università di Padova, dello IOV e dell'Istituto AIRC di Oncologia Molecolare (IFOM), ha mostrato attraverso lo studio, A 3D morphogenetic blueprint for metastatic outgrowth in breast cancer che il tumore al seno metastatico non si espande in modo casuale, ma attraverso un disegno ordinato – quasi un cantiere biologico con le sue regole e la sua geometria. Gli scienziati hanno per questo effettuato ricostruzioni in tre dimensioni di tumori umani e altri sistemi sperimentali. Lo studio fa parte del programma AIRC “5 per mille” dal titolo "La Metastasi come malattia meccanica", coordinato da Stefano Piccolo, professore del Dipartimento di Medicina molecolare dell’Università di Padova e dell’IFOM.
«Per decenni abbiamo studiato il cancro in due dimensioni. Dalle pagine dei libri, dal fondo di una capsula di Petri, da una sottile fettina di tessuto al microscopio, l’istologia, ovvero la fotografia piatta della malattia, ha dominato a lungo la ricerca, anche per la mancanza di altre possibilità tecniche – spiega Piccolo –. Ma il cancro, come ogni organo e come ogni forma vivente, ha una forma tridimensionale. Abbracciare la terza dimensione è un cambio di prospettiva non solo tecnico, che porta con sé una visione radicalmente nuova della malattia e possibilità di intervento finora impensabili da una prospettiva esclusivamente piatta.
Ciò che abbiamo osservato è, in fondo, semplice da immaginare. Invece di formare un’unica massa densa e rotonda, la metastasi cresce come una delicata rete di cordoni cellulari connessi tra loro. Questi cordoni si dividono, si allungano, si ramificano ancora, diffondendosi nel tessuto come le radici di una pianta, espandendosi in tutte le direzioni. Il risultato è una struttura aperta, molto ordinata, con la forma di una sottile tramatura, e non certo una struttura costruita a caso, o compatta. E questa forma a cordoni intrecciati, come dimostrano i risultati dello studio, è funzionale al successo della metastasi stessa».
La domanda che da sempre accompagna la ricerca oncologica è questa: come fanno poche cellule tumorali disperse a raggiungere un organo lontano e a costruirvi un nuovo tumore? La risposta che emerge da questo studio è che queste crescono seguendo un vero e proprio piano di costruzione tridimensionale.
Il tumore non inventa nulla di nuovo. La sua forza affonda le radici nella natura stessa della vita. La logica di ramificazione seguita da queste cellule metastatiche assomiglia a un processo fondamentale dello sviluppo embrionale – lo stesso tipo di programma biologico che, all'inizio della vita, aiuta a costruire tessuti e organi. Nell’embrione, questo programma è parte della meraviglia del vivente. Nel cancro quello stesso potere viene distorto: un programma dello sviluppo che si riaccende nel posto sbagliato, al momento sbagliato, usato non per creare un organo sano e nascente, ma per edificare un tumore letale.
Il passo successivo è stato possibile grazie alla collaborazione con il gruppo guidato dal professor Massimiliano Pagani all'IFOM, sempre nell’ambito del programma “5 per mille” coordinato da Piccolo.
Il team di ricerca ha scoperto che questo processo è coordinato da un gruppo di geni "capomastro", o geni "architetto", di questo "cantiere" metastatico: i geni ETV. Si tratta di veri e propri interruttori molecolari che attivano nelle cellule tumorali questo stesso programma di costruzione. Tali geni non si limitano a far crescere il tumore genericamente "di più". Indicano piuttosto alle cellule come organizzarsi nello spazio, come ramificarsi, come assemblare la struttura tridimensionale necessaria alla crescita metastatica. E non regolano soltanto la quantità: regolano anche il piano strutturale con cui il cancro genera sé stesso.
Ed è questo uno dei risultati più importanti dello studio. Quando questi geni architetto vengono silenziati, i tumori non scompaiono ma perdono la capacità di crescere come reti ramificate e assumono invece un’architettura più compatta, più solida, più chiusa. Le cellule tumorali possono ancora formarsi nella sede primaria e disseminarsi ad altri organi, ma nella maggior parte dei casi non riescono a costruire metastasi vere e proprie. Manca loro il progetto. Manca loro l’informazione necessaria a edificare la forma più pericolosa della malattia. I tumori privi di questo programma restano cellule isolate o piccole lesioni bloccate; sono invece quelli ramificati a dare origine a metastasi manifeste.
Questo aiuta anche a spiegare una realtà clinica cruciale: tumori con architetture diverse si comportano in modo profondamente diverso. I risultati raccolti nello studio suggeriscono che alcuni tumori primitivi della mammella portano già in sé questo pericoloso piano di costruzione, mentre altri no. I tumori con architettura ramificata sono quelli associati alla capacità di metastatizzare; i tumori con struttura più compatta e solida assomigliano invece ai tumori non metastatici: quelli più facilmente controllabili o guaribili, perché non possiedono le istruzioni per costruire metastasi. Il programma di ramificazione, già visibile nel tumore primario, sembra identificare in anticipo le lesioni destinate a diffondersi.
Questo cambia il modo di guardare al cancro. I dati ottenuti in questo studio suggeriscono che il cancro deve essere compreso anche come architettura. La metastasi non è solo una questione di geni alterati o di cellule che proliferano senza freni. È anche una questione di costruzione. Un tumore pericoloso ha in sé un preciso programma per edificarsi a distanza. Un programma che proviene da uno dei meccanismi più antichi della biologia: quello che, all'inizio, ha costruito noi.
Dai dati dello studio emerge anche un possibile punto debole nella struttura, un possibile punto di cedimento: il tumore infatti non ha solo “rubato” il programma embrionale, ma ne ha ereditato anche le vulnerabilità.
Gli scienziati sanno da decenni quali segnali molecolari sono indispensabili perché un organo si formi. Una di queste molecole è il FGF, o fattore di crescita dei fibroblasti, una molecola essenziale, dagli insetti agli esseri umani, per costruire qualsiasi struttura ramificata nel corpo. Bloccare il FGF ostacola la crescita metastatica lasciando in gran parte intatto il tumore primario: in tali condizioni le cellule tumorali possono rimanere in vita, ma non riescono a edificare la struttura finale, disseminata e a distanza, che le rende letali. Il 90 per cento circa delle morti per cancro è infatti dovuta a metastasi. Ma FGF potrebbe essere solo l'inizio, dato che molte altre molecole indispensabili per costruire un organismo potrebbero rivelarsi tanti tallone d'Achille delle metastasi.
«Le analisi multi-omiche hanno rivelato che questi ‘geni architetto’ non agiscono da soli, ma attivano un’intera rete di segnali dello sviluppo embrionale – spiega Massimiliano Pagani,– Questo significa che non abbiamo un solo bersaglio, ma un’intera logica di costruzione da smontare, e questo moltiplica le possibilità di intervento terapeutico».
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La metastasi è spesso immaginata come qualcosa di molto caotico: cellule tumorali che si staccano, si disperdono, proliferano senza controllo.
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«Per decenni abbiamo studiato il cancro in due dimensioni. Dalle pagine dei libri, dal fondo di una capsula di Petri, da una sottile fettina di tessuto al microscopio, l’istologia, ovvero la fotografia piatta della malattia, ha dominato a lungo la ricerca, anche per la mancanza di altre possibilità tecniche – spiega Piccolo –. Ma il cancro, come ogni organo e come ogni forma vivente, ha una forma tridimensionale. Abbracciare la terza dimensione è un cambio di prospettiva non solo tecnico, che porta con sé una visione radicalmente nuova della malattia e possibilità di intervento finora impensabili da una prospettiva esclusivamente piatta.
Ciò che abbiamo osservato è, in fondo, semplice da immaginare. Invece di formare un’unica massa densa e rotonda, la metastasi cresce come una delicata rete di cordoni cellulari connessi tra loro. Questi cordoni si dividono, si allungano, si ramificano ancora, diffondendosi nel tessuto come le radici di una pianta, espandendosi in tutte le direzioni. Il risultato è una struttura aperta, molto ordinata, con la forma di una sottile tramatura, e non certo una struttura costruita a caso, o compatta. E questa forma a cordoni intrecciati, come dimostrano i risultati dello studio, è funzionale al successo della metastasi stessa».
La domanda che da sempre accompagna la ricerca oncologica è questa: come fanno poche cellule tumorali disperse a raggiungere un organo lontano e a costruirvi un nuovo tumore? La risposta che emerge da questo studio è che queste crescono seguendo un vero e proprio piano di costruzione tridimensionale.
Il tumore non inventa nulla di nuovo. La sua forza affonda le radici nella natura stessa della vita. La logica di ramificazione seguita da queste cellule metastatiche assomiglia a un processo fondamentale dello sviluppo embrionale – lo stesso tipo di programma biologico che, all'inizio della vita, aiuta a costruire tessuti e organi. Nell’embrione, questo programma è parte della meraviglia del vivente. Nel cancro quello stesso potere viene distorto: un programma dello sviluppo che si riaccende nel posto sbagliato, al momento sbagliato, usato non per creare un organo sano e nascente, ma per edificare un tumore letale.
Il passo successivo è stato possibile grazie alla collaborazione con il gruppo guidato dal professor Massimiliano Pagani all'IFOM, sempre nell’ambito del programma “5 per mille” coordinato da Piccolo.
Il team di ricerca ha scoperto che questo processo è coordinato da un gruppo di geni "capomastro", o geni "architetto", di questo "cantiere" metastatico: i geni ETV. Si tratta di veri e propri interruttori molecolari che attivano nelle cellule tumorali questo stesso programma di costruzione. Tali geni non si limitano a far crescere il tumore genericamente "di più". Indicano piuttosto alle cellule come organizzarsi nello spazio, come ramificarsi, come assemblare la struttura tridimensionale necessaria alla crescita metastatica. E non regolano soltanto la quantità: regolano anche il piano strutturale con cui il cancro genera sé stesso.
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«Per decenni abbiamo studiato il cancro in due dimensioni. Dalle pagine dei libri, dal fondo di una capsula di Petri, da una sottile fettina di tessuto al microscopio, l’istologia, ovvero la fotografia piatta della malattia, ha dominato a lungo la ricerca, anche per la mancanza di altre possibilità tecniche – spiega Piccolo –. Ma il cancro, come ogni organo e come ogni forma vivente, ha una forma tridimensionale. Abbracciare la terza dimensione è un cambio di prospettiva non solo tecnico, che porta con sé una visione radicalmente nuova della malattia e possibilità di intervento finora impensabili da una prospettiva esclusivamente piatta.
Ciò che abbiamo osservato è, in fondo, semplice da immaginare. Invece di formare un’unica massa densa e rotonda, la metastasi cresce come una delicata rete di cordoni cellulari connessi tra loro. Questi cordoni si dividono, si allungano, si ramificano ancora, diffondendosi nel tessuto come le radici di una pianta, espandendosi in tutte le direzioni. Il risultato è una struttura aperta, molto ordinata, con la forma di una sottile tramatura, e non certo una struttura costruita a caso, o compatta. E questa forma a cordoni intrecciati, come dimostrano i risultati dello studio, è funzionale al successo della metastasi stessa».
La domanda che da sempre accompagna la ricerca oncologica è questa: come fanno poche cellule tumorali disperse a raggiungere un organo lontano e a costruirvi un nuovo tumore? La risposta che emerge da questo studio è che queste crescono seguendo un vero e proprio piano di costruzione tridimensionale.
Il tumore non inventa nulla di nuovo. La sua forza affonda le radici nella natura stessa della vita. La logica di ramificazione seguita da queste cellule metastatiche assomiglia a un processo fondamentale dello sviluppo embrionale – lo stesso tipo di programma biologico che, all'inizio della vita, aiuta a costruire tessuti e organi. Nell’embrione, questo programma è parte della meraviglia del vivente. Nel cancro quello stesso potere viene distorto: un programma dello sviluppo che si riaccende nel posto sbagliato, al momento sbagliato, usato non per creare un organo sano e nascente, ma per edificare un tumore letale.
Il passo successivo è stato possibile grazie alla collaborazione con il gruppo guidato dal professor Massimiliano Pagani all'IFOM, sempre nell’ambito del programma “5 per mille” coordinato da Piccolo.
Il team di ricerca ha scoperto che questo processo è coordinato da un gruppo di geni "capomastro", o geni "architetto", di questo "cantiere" metastatico: i geni ETV. Si tratta di veri e propri interruttori molecolari che attivano nelle cellule tumorali questo stesso programma di costruzione. Tali geni non si limitano a far crescere il tumore genericamente "di più". Indicano piuttosto alle cellule come organizzarsi nello spazio, come ramificarsi, come assemblare la struttura tridimensionale necessaria alla crescita metastatica. E non regolano soltanto la quantità: regolano anche il piano strutturale con cui il cancro genera sé stesso.
Ed è questo uno dei risultati più importanti dello studio. Quando questi geni architetto vengono silenziati, i tumori non scompaiono ma perdono la capacità di crescere come reti ramificate e assumono invece un’architettura più compatta, più solida, più chiusa. Le cellule tumorali possono ancora formarsi nella sede primaria e disseminarsi ad altri organi, ma nella maggior parte dei casi non riescono a costruire metastasi vere e proprie. Manca loro il progetto. Manca loro l’informazione necessaria a edificare la forma più pericolosa della malattia. I tumori privi di questo programma restano cellule isolate o piccole lesioni bloccate; sono invece quelli ramificati a dare origine a metastasi manifeste.
Questo aiuta anche a spiegare una realtà clinica cruciale: tumori con architetture diverse si comportano in modo profondamente diverso. I risultati raccolti nello studio suggeriscono che alcuni tumori primitivi della mammella portano già in sé questo pericoloso piano di costruzione, mentre altri no. I tumori con architettura ramificata sono quelli associati alla capacità di metastatizzare; i tumori con struttura più compatta e solida assomigliano invece ai tumori non metastatici: quelli più facilmente controllabili o guaribili, perché non possiedono le istruzioni per costruire metastasi. Il programma di ramificazione, già visibile nel tumore primario, sembra identificare in anticipo le lesioni destinate a diffondersi.
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La metastasi è spesso immaginata come qualcosa di molto caotico: cellule tumorali che si staccano, si disperdono, proliferano senza controllo.
Il gruppo di ricerca dell'Università di Padova, dello IOV e dell'Istituto AIRC di Oncologia Molecolare (IFOM), ha mostrato attraverso lo studio, A 3D morphogenetic blueprint for metastatic outgrowth in breast cancer che il tumore al seno metastatico non si espande in modo casuale, ma attraverso un disegno ordinato – quasi un cantiere biologico con le sue regole e la sua geometria. Gli scienziati hanno per questo effettuato ricostruzioni in tre dimensioni di tumori umani e altri sistemi sperimentali. Lo studio fa parte del programma AIRC “5 per mille” dal titolo "La Metastasi come malattia meccanica", coordinato da Stefano Piccolo, professore del Dipartimento di Medicina molecolare dell’Università di Padova e dell’IFOM.
«Per decenni abbiamo studiato il cancro in due dimensioni. Dalle pagine dei libri, dal fondo di una capsula di Petri, da una sottile fettina di tessuto al microscopio, l’istologia, ovvero la fotografia piatta della malattia, ha dominato a lungo la ricerca, anche per la mancanza di altre possibilità tecniche – spiega Piccolo –. Ma il cancro, come ogni organo e come ogni forma vivente, ha una forma tridimensionale. Abbracciare la terza dimensione è un cambio di prospettiva non solo tecnico, che porta con sé una visione radicalmente nuova della malattia e possibilità di intervento finora impensabili da una prospettiva esclusivamente piatta.
Ciò che abbiamo osservato è, in fondo, semplice da immaginare. Invece di formare un’unica massa densa e rotonda, la metastasi cresce come una delicata rete di cordoni cellulari connessi tra loro. Questi cordoni si dividono, si allungano, si ramificano ancora, diffondendosi nel tessuto come le radici di una pianta, espandendosi in tutte le direzioni. Il risultato è una struttura aperta, molto ordinata, con la forma di una sottile tramatura, e non certo una struttura costruita a caso, o compatta. E questa forma a cordoni intrecciati, come dimostrano i risultati dello studio, è funzionale al successo della metastasi stessa».
La domanda che da sempre accompagna la ricerca oncologica è questa: come fanno poche cellule tumorali disperse a raggiungere un organo lontano e a costruirvi un nuovo tumore? La risposta che emerge da questo studio è che queste crescono seguendo un vero e proprio piano di costruzione tridimensionale.
Il tumore non inventa nulla di nuovo. La sua forza affonda le radici nella natura stessa della vita. La logica di ramificazione seguita da queste cellule metastatiche assomiglia a un processo fondamentale dello sviluppo embrionale – lo stesso tipo di programma biologico che, all'inizio della vita, aiuta a costruire tessuti e organi. Nell’embrione, questo programma è parte della meraviglia del vivente. Nel cancro quello stesso potere viene distorto: un programma dello sviluppo che si riaccende nel posto sbagliato, al momento sbagliato, usato non per creare un organo sano e nascente, ma per edificare un tumore letale.
Il passo successivo è stato possibile grazie alla collaborazione con il gruppo guidato dal professor Massimiliano Pagani all'IFOM, sempre nell’ambito del programma “5 per mille” coordinato da Piccolo.
Il team di ricerca ha scoperto che questo processo è coordinato da un gruppo di geni "capomastro", o geni "architetto", di questo "cantiere" metastatico: i geni ETV. Si tratta di veri e propri interruttori molecolari che attivano nelle cellule tumorali questo stesso programma di costruzione. Tali geni non si limitano a far crescere il tumore genericamente "di più". Indicano piuttosto alle cellule come organizzarsi nello spazio, come ramificarsi, come assemblare la struttura tridimensionale necessaria alla crescita metastatica. E non regolano soltanto la quantità: regolano anche il piano strutturale con cui il cancro genera sé stesso.
Ed è questo uno dei risultati più importanti dello studio. Quando questi geni architetto vengono silenziati, i tumori non scompaiono ma perdono la capacità di crescere come reti ramificate e assumono invece un’architettura più compatta, più solida, più chiusa. Le cellule tumorali possono ancora formarsi nella sede primaria e disseminarsi ad altri organi, ma nella maggior parte dei casi non riescono a costruire metastasi vere e proprie. Manca loro il progetto. Manca loro l’informazione necessaria a edificare la forma più pericolosa della malattia. I tumori privi di questo programma restano cellule isolate o piccole lesioni bloccate; sono invece quelli ramificati a dare origine a metastasi manifeste.
Questo aiuta anche a spiegare una realtà clinica cruciale: tumori con architetture diverse si comportano in modo profondamente diverso. I risultati raccolti nello studio suggeriscono che alcuni tumori primitivi della mammella portano già in sé questo pericoloso piano di costruzione, mentre altri no. I tumori con architettura ramificata sono quelli associati alla capacità di metastatizzare; i tumori con struttura più compatta e solida assomigliano invece ai tumori non metastatici: quelli più facilmente controllabili o guaribili, perché non possiedono le istruzioni per costruire metastasi. Il programma di ramificazione, già visibile nel tumore primario, sembra identificare in anticipo le lesioni destinate a diffondersi.
Questo cambia il modo di guardare al cancro. I dati ottenuti in questo studio suggeriscono che il cancro deve essere compreso anche come architettura. La metastasi non è solo una questione di geni alterati o di cellule che proliferano senza freni. È anche una questione di costruzione. Un tumore pericoloso ha in sé un preciso programma per edificarsi a distanza. Un programma che proviene da uno dei meccanismi più antichi della biologia: quello che, all'inizio, ha costruito noi.
Dai dati dello studio emerge anche un possibile punto debole nella struttura, un possibile punto di cedimento: il tumore infatti non ha solo “rubato” il programma embrionale, ma ne ha ereditato anche le vulnerabilità.
Gli scienziati sanno da decenni quali segnali molecolari sono indispensabili perché un organo si formi. Una di queste molecole è il FGF, o fattore di crescita dei fibroblasti, una molecola essenziale, dagli insetti agli esseri umani, per costruire qualsiasi struttura ramificata nel corpo. Bloccare il FGF ostacola la crescita metastatica lasciando in gran parte intatto il tumore primario: in tali condizioni le cellule tumorali possono rimanere in vita, ma non riescono a edificare la struttura finale, disseminata e a distanza, che le rende letali. Il 90 per cento circa delle morti per cancro è infatti dovuta a metastasi. Ma FGF potrebbe essere solo l'inizio, dato che molte altre molecole indispensabili per costruire un organismo potrebbero rivelarsi tanti tallone d'Achille delle metastasi.
«Le analisi multi-omiche hanno rivelato che questi ‘geni architetto’ non agiscono da soli, ma attivano un’intera rete di segnali dello sviluppo embrionale – spiega Massimiliano Pagani,– Questo significa che non abbiamo un solo bersaglio, ma un’intera logica di costruzione da smontare, e questo moltiplica le possibilità di intervento terapeutico».
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Il gruppo di ricerca dell'Università di Padova, dello IOV e dell'Istituto AIRC di Oncologia Molecolare (IFOM), ha mostrato attraverso lo studio, A 3D morphogenetic blueprint for metastatic outgrowth in breast cancer che il tumore al seno metastatico non si espande in modo casuale, ma attraverso un disegno ordinato – quasi un cantiere biologico con le sue regole e la sua geometria. Gli scienziati hanno per questo effettuato ricostruzioni in tre dimensioni di tumori umani e altri sistemi sperimentali. Lo studio fa parte del programma AIRC “5 per mille” dal titolo "La Metastasi come malattia meccanica", coordinato da Stefano Piccolo, professore del Dipartimento di Medicina molecolare dell’Università di Padova e dell’IFOM.
«Per decenni abbiamo studiato il cancro in due dimensioni. Dalle pagine dei libri, dal fondo di una capsula di Petri, da una sottile fettina di tessuto al microscopio, l’istologia, ovvero la fotografia piatta della malattia, ha dominato a lungo la ricerca, anche per la mancanza di altre possibilità tecniche – spiega Piccolo –. Ma il cancro, come ogni organo e come ogni forma vivente, ha una forma tridimensionale. Abbracciare la terza dimensione è un cambio di prospettiva non solo tecnico, che porta con sé una visione radicalmente nuova della malattia e possibilità di intervento finora impensabili da una prospettiva esclusivamente piatta.
Ciò che abbiamo osservato è, in fondo, semplice da immaginare. Invece di formare un’unica massa densa e rotonda, la metastasi cresce come una delicata rete di cordoni cellulari connessi tra loro. Questi cordoni si dividono, si allungano, si ramificano ancora, diffondendosi nel tessuto come le radici di una pianta, espandendosi in tutte le direzioni. Il risultato è una struttura aperta, molto ordinata, con la forma di una sottile tramatura, e non certo una struttura costruita a caso, o compatta. E questa forma a cordoni intrecciati, come dimostrano i risultati dello studio, è funzionale al successo della metastasi stessa».
La domanda che da sempre accompagna la ricerca oncologica è questa: come fanno poche cellule tumorali disperse a raggiungere un organo lontano e a costruirvi un nuovo tumore? La risposta che emerge da questo studio è che queste crescono seguendo un vero e proprio piano di costruzione tridimensionale.
Il tumore non inventa nulla di nuovo. La sua forza affonda le radici nella natura stessa della vita. La logica di ramificazione seguita da queste cellule metastatiche assomiglia a un processo fondamentale dello sviluppo embrionale – lo stesso tipo di programma biologico che, all'inizio della vita, aiuta a costruire tessuti e organi. Nell’embrione, questo programma è parte della meraviglia del vivente. Nel cancro quello stesso potere viene distorto: un programma dello sviluppo che si riaccende nel posto sbagliato, al momento sbagliato, usato non per creare un organo sano e nascente, ma per edificare un tumore letale.
Il passo successivo è stato possibile grazie alla collaborazione con il gruppo guidato dal professor Massimiliano Pagani all'IFOM, sempre nell’ambito del programma “5 per mille” coordinato da Piccolo.
Il team di ricerca ha scoperto che questo processo è coordinato da un gruppo di geni "capomastro", o geni "architetto", di questo "cantiere" metastatico: i geni ETV. Si tratta di veri e propri interruttori molecolari che attivano nelle cellule tumorali questo stesso programma di costruzione. Tali geni non si limitano a far crescere il tumore genericamente "di più". Indicano piuttosto alle cellule come organizzarsi nello spazio, come ramificarsi, come assemblare la struttura tridimensionale necessaria alla crescita metastatica. E non regolano soltanto la quantità: regolano anche il piano strutturale con cui il cancro genera sé stesso.
Ed è questo uno dei risultati più importanti dello studio. Quando questi geni architetto vengono silenziati, i tumori non scompaiono ma perdono la capacità di crescere come reti ramificate e assumono invece un’architettura più compatta, più solida, più chiusa. Le cellule tumorali possono ancora formarsi nella sede primaria e disseminarsi ad altri organi, ma nella maggior parte dei casi non riescono a costruire metastasi vere e proprie. Manca loro il progetto. Manca loro l’informazione necessaria a edificare la forma più pericolosa della malattia. I tumori privi di questo programma restano cellule isolate o piccole lesioni bloccate; sono invece quelli ramificati a dare origine a metastasi manifeste.
Questo aiuta anche a spiegare una realtà clinica cruciale: tumori con architetture diverse si comportano in modo profondamente diverso. I risultati raccolti nello studio suggeriscono che alcuni tumori primitivi della mammella portano già in sé questo pericoloso piano di costruzione, mentre altri no. I tumori con architettura ramificata sono quelli associati alla capacità di metastatizzare; i tumori con struttura più compatta e solida assomigliano invece ai tumori non metastatici: quelli più facilmente controllabili o guaribili, perché non possiedono le istruzioni per costruire metastasi. Il programma di ramificazione, già visibile nel tumore primario, sembra identificare in anticipo le lesioni destinate a diffondersi.
Questo cambia il modo di guardare al cancro. I dati ottenuti in questo studio suggeriscono che il cancro deve essere compreso anche come architettura. La metastasi non è solo una questione di geni alterati o di cellule che proliferano senza freni. È anche una questione di costruzione. Un tumore pericoloso ha in sé un preciso programma per edificarsi a distanza. Un programma che proviene da uno dei meccanismi più antichi della biologia: quello che, all'inizio, ha costruito noi.
Dai dati dello studio emerge anche un possibile punto debole nella struttura, un possibile punto di cedimento: il tumore infatti non ha solo “rubato” il programma embrionale, ma ne ha ereditato anche le vulnerabilità.
Gli scienziati sanno da decenni quali segnali molecolari sono indispensabili perché un organo si formi. Una di queste molecole è il FGF, o fattore di crescita dei fibroblasti, una molecola essenziale, dagli insetti agli esseri umani, per costruire qualsiasi struttura ramificata nel corpo. Bloccare il FGF ostacola la crescita metastatica lasciando in gran parte intatto il tumore primario: in tali condizioni le cellule tumorali possono rimanere in vita, ma non riescono a edificare la struttura finale, disseminata e a distanza, che le rende letali. Il 90 per cento circa delle morti per cancro è infatti dovuta a metastasi. Ma FGF potrebbe essere solo l'inizio, dato che molte altre molecole indispensabili per costruire un organismo potrebbero rivelarsi tanti tallone d'Achille delle metastasi.
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