Metastasis is often imagined as something very chaotic: cancer cells breaking away, dispersing, proliferating uncontrollably. The research group from the University of Padua, IOV, and the AIRC Institute of Molecular Oncology (IFOM), has shown through the study " A 3D morphogenetic blueprint for metastatic outgrowth in breast cancer" that metastatic breast cancer does not expand randomly but through an orderly design - almost a biological construction site with its rules and geometry. For this reason, scientists have conducted three-dimensional reconstructions of human tumors and other experimental systems. The study is part of the AIRC “5 per mille” program titled "Metastasis as a mechanical disease," coordinated by Stefano Piccolo, professor of the Department of Molecular Medicine at the University of Padua and IFOM.

“For decades, we have studied cancer in two dimensions. From the pages of books, from the bottom of a Petri dish, from a thin slice of tissue under a microscope, histology, or the flat photograph of the disease, has long dominated research, also due to the lack of other technical possibilities,” explains Piccolo. “But cancer, like every organ and every living form, has a three-dimensional shape. Embracing the third dimension is not only a technical change of perspective but brings with it a radically new vision of the disease and intervention possibilities that were unthinkable from an exclusively flat perspective. What we have observed is, in the end, simple to imagine. Instead of forming a single dense and round mass, the metastasis grows like a delicate network of connected cellular cords. These cords divide, elongate, branch again, spreading through the tissue like the roots of a plant, expanding in all directions. The result is an open structure, very orderly, with the shape of a thin weave, certainly not a randomly built or compact structure. And this braided cord structure, as the study results show, is functional to the success of the metastasis itself.”

The question that has always accompanied cancer research is this: how do a few dispersed cancer cells manage to reach a distant organ and build a new tumor there? The answer that emerges from this study is that they grow following a real three-dimensional construction plan.

The tumor doesn't invent anything new. Its strength is rooted in the very nature of life. The branching logic followed by these metastatic cells resembles a fundamental process of embryonic development – the same type of biological program that, at the beginning of life, helps build tissues and organs. In the embryo, this program is part of the wonder of living. In cancer, that same power is distorted: a developmental program that reignites in the wrong place at the wrong time, used not to create a healthy and nascent organ, but to build a lethal tumor.

The next step was made possible by collaboration with the group led by Professor Massimiliano Pagani at IFOM, always within the “5 per mille” program coordinated by Piccolo.

The research team discovered that this process is coordinated by a group of "foreman" genes, or "architect" genes, of this metastatic "construction site": the ETV genes. These are real molecular switches that activate this same construction program in cancer cells. These genes do not simply make the tumor grow generically "more." Rather, they tell the cells how to organize themselves in space, how to branch out, how to assemble the three-dimensional structure necessary for metastatic growth. And they do not regulate only quantity: they also regulate the structural plan with which cancer generates itself.

And this is one of the most important results of the study. When these architect genes are silenced, tumors do not disappear but lose the ability to grow as branched networks and instead take on a more compact, solid, closed architecture. Cancer cells can still form at the primary site and spread to other organs, but in most cases, they cannot build actual metastases. They lack the blueprint. They lack the information needed to build the most dangerous form of the disease. Tumors lacking this program remain isolated cells or small blocked lesions; it is the branched ones that give rise to manifest metastases.

This also helps explain a crucial clinical reality: tumors with different architectures behave very differently.

The results collected in the study suggest that some primary breast tumors already carry this dangerous construction plan within them, while others do not. Tumors with a branched architecture are those associated with the ability to metastasize; tumors with a more compact and solid structure resemble non-metastatic tumors: those more easily controllable or curable, because they do not possess the instructions to build metastases. The branching program, already visible in the primary tumor, seems to identify in advance the lesions destined to spread.

This changes the way we look at cancer. The data obtained in this study suggest that cancer must also be understood as architecture. Metastasis is not only a matter of altered genes or uncontrolled cell proliferation. It is also a matter of construction. A dangerous tumor has within it a precise program to build itself at a distance. A program that comes from one of the oldest mechanisms of biology: the one that, at the beginning, built us.
The data from the study also reveal a possible weak point in the structure, a possible point of failure: the tumor has not only "stolen" the embryonic program but has also inherited its vulnerabilities.

Scientists have known for decades which molecular signals are indispensable for an organ to form. One of these molecules is FGF, or fibroblast growth factor, an essential molecule, from insects to humans, to build any branched structure in the body. Blocking FGF hinders metastatic growth while largely leaving the primary tumor intact: under such conditions, cancer cells can remain alive but cannot build the final, disseminated, and distant structure that makes them lethal. About 90 percent of cancer deaths are due to metastases. But FGF might be just the beginning, as many other molecules essential for building an organism could prove to be Achilles' heels of metastases.
“Multi-omic analyses have revealed that these 'architect genes' do not act alone but activate an entire network of embryonic development signals,” explains Massimiliano Pagani. “This means that we do not have just one target, but an entire construction logic to dismantle, and this multiplies the possibilities for therapeutic intervention.”

Metastasis is often imagined as something very chaotic: cancer cells breaking away, dispersing, proliferating uncontrollably. The research group from the University of Padua, IOV, and the AIRC Institute of Molecular Oncology (IFOM), has shown through the study " A 3D morphogenetic blueprint for metastatic outgrowth in breast cancer" that metastatic breast cancer does not expand randomly but through an orderly design - almost a biological construction site with its rules and geometry. For this reason, scientists have conducted three-dimensional reconstructions of human tumors and other experimental systems. The study is part of the AIRC “5 per mille” program titled "Metastasis as a mechanical disease," coordinated by Stefano Piccolo, professor of the Department of Molecular Medicine at the University of Padua and IFOM.

“For decades, we have studied cancer in two dimensions. From the pages of books, from the bottom of a Petri dish, from a thin slice of tissue under a microscope, histology, or the flat photograph of the disease, has long dominated research, also due to the lack of other technical possibilities,” explains Piccolo. “But cancer, like every organ and every living form, has a three-dimensional shape. Embracing the third dimension is not only a technical change of perspective but brings with it a radically new vision of the disease and intervention possibilities that were unthinkable from an exclusively flat perspective. What we have observed is, in the end, simple to imagine. Instead of forming a single dense and round mass, the metastasis grows like a delicate network of connected cellular cords. These cords divide, elongate, branch again, spreading through the tissue like the roots of a plant, expanding in all directions. The result is an open structure, very orderly, with the shape of a thin weave, certainly not a randomly built or compact structure. And this braided cord structure, as the study results show, is functional to the success of the metastasis itself.”

The question that has always accompanied cancer research is this: how do a few dispersed cancer cells manage to reach a distant organ and build a new tumor there? The answer that emerges from this study is that they grow following a real three-dimensional construction plan.

The tumor doesn't invent anything new. Its strength is rooted in the very nature of life. The branching logic followed by these metastatic cells resembles a fundamental process of embryonic development – the same type of biological program that, at the beginning of life, helps build tissues and organs. In the embryo, this program is part of the wonder of living. In cancer, that same power is distorted: a developmental program that reignites in the wrong place at the wrong time, used not to create a healthy and nascent organ, but to build a lethal tumor.

The next step was made possible by collaboration with the group led by Professor Massimiliano Pagani at IFOM, always within the “5 per mille” program coordinated by Piccolo.

The research team discovered that this process is coordinated by a group of "foreman" genes, or "architect" genes, of this metastatic "construction site": the ETV genes. These are real molecular switches that activate this same construction program in cancer cells. These genes do not simply make the tumor grow generically "more." Rather, they tell the cells how to organize themselves in space, how to branch out, how to assemble the three-dimensional structure necessary for metastatic growth. And they do not regulate only quantity: they also regulate the structural plan with which cancer generates itself.

And this is one of the most important results of the study. When these architect genes are silenced, tumors do not disappear but lose the ability to grow as branched networks and instead take on a more compact, solid, closed architecture. Cancer cells can still form at the primary site and spread to other organs, but in most cases, they cannot build actual metastases. They lack the blueprint. They lack the information needed to build the most dangerous form of the disease. Tumors lacking this program remain isolated cells or small blocked lesions; it is the branched ones that give rise to manifest metastases.

This also helps explain a crucial clinical reality: tumors with different architectures behave very differently.

The results collected in the study suggest that some primary breast tumors already carry this dangerous construction plan within them, while others do not. Tumors with a branched architecture are those associated with the ability to metastasize; tumors with a more compact and solid structure resemble non-metastatic tumors: those more easily controllable or curable, because they do not possess the instructions to build metastases. The branching program, already visible in the primary tumor, seems to identify in advance the lesions destined to spread.

This changes the way we look at cancer. The data obtained in this study suggest that cancer must also be understood as architecture. Metastasis is not only a matter of altered genes or uncontrolled cell proliferation. It is also a matter of construction. A dangerous tumor has within it a precise program to build itself at a distance. A program that comes from one of the oldest mechanisms of biology: the one that, at the beginning, built us.
The data from the study also reveal a possible weak point in the structure, a possible point of failure: the tumor has not only "stolen" the embryonic program but has also inherited its vulnerabilities.

Scientists have known for decades which molecular signals are indispensable for an organ to form. One of these molecules is FGF, or fibroblast growth factor, an essential molecule, from insects to humans, to build any branched structure in the body. Blocking FGF hinders metastatic growth while largely leaving the primary tumor intact: under such conditions, cancer cells can remain alive but cannot build the final, disseminated, and distant structure that makes them lethal. About 90 percent of cancer deaths are due to metastases. But FGF might be just the beginning, as many other molecules essential for building an organism could prove to be Achilles' heels of metastases.
“Multi-omic analyses have revealed that these 'architect genes' do not act alone but activate an entire network of embryonic development signals,” explains Massimiliano Pagani. “This means that we do not have just one target, but an entire construction logic to dismantle, and this multiplies the possibilities for therapeutic intervention.”

Metastasis is often imagined as something very chaotic: cancer cells breaking away, dispersing, proliferating uncontrollably. The research group from the University of Padua, IOV, and the AIRC Institute of Molecular Oncology (IFOM), has shown through the study " A 3D morphogenetic blueprint for metastatic outgrowth in breast cancer" that metastatic breast cancer does not expand randomly but through an orderly design - almost a biological construction site with its rules and geometry. For this reason, scientists have conducted three-dimensional reconstructions of human tumors and other experimental systems. The study is part of the AIRC “5 per mille” program titled "Metastasis as a mechanical disease," coordinated by Stefano Piccolo, professor of the Department of Molecular Medicine at the University of Padua and IFOM.

“For decades, we have studied cancer in two dimensions. From the pages of books, from the bottom of a Petri dish, from a thin slice of tissue under a microscope, histology, or the flat photograph of the disease, has long dominated research, also due to the lack of other technical possibilities,” explains Piccolo. “But cancer, like every organ and every living form, has a three-dimensional shape. Embracing the third dimension is not only a technical change of perspective but brings with it a radically new vision of the disease and intervention possibilities that were unthinkable from an exclusively flat perspective. What we have observed is, in the end, simple to imagine. Instead of forming a single dense and round mass, the metastasis grows like a delicate network of connected cellular cords. These cords divide, elongate, branch again, spreading through the tissue like the roots of a plant, expanding in all directions. The result is an open structure, very orderly, with the shape of a thin weave, certainly not a randomly built or compact structure. And this braided cord structure, as the study results show, is functional to the success of the metastasis itself.”

The question that has always accompanied cancer research is this: how do a few dispersed cancer cells manage to reach a distant organ and build a new tumor there? The answer that emerges from this study is that they grow following a real three-dimensional construction plan.

The tumor doesn't invent anything new. Its strength is rooted in the very nature of life. The branching logic followed by these metastatic cells resembles a fundamental process of embryonic development – the same type of biological program that, at the beginning of life, helps build tissues and organs. In the embryo, this program is part of the wonder of living. In cancer, that same power is distorted: a developmental program that reignites in the wrong place at the wrong time, used not to create a healthy and nascent organ, but to build a lethal tumor.

The next step was made possible by collaboration with the group led by Professor Massimiliano Pagani at IFOM, always within the “5 per mille” program coordinated by Piccolo.

The research team discovered that this process is coordinated by a group of "foreman" genes, or "architect" genes, of this metastatic "construction site": the ETV genes. These are real molecular switches that activate this same construction program in cancer cells. These genes do not simply make the tumor grow generically "more." Rather, they tell the cells how to organize themselves in space, how to branch out, how to assemble the three-dimensional structure necessary for metastatic growth. And they do not regulate only quantity: they also regulate the structural plan with which cancer generates itself.

And this is one of the most important results of the study. When these architect genes are silenced, tumors do not disappear but lose the ability to grow as branched networks and instead take on a more compact, solid, closed architecture. Cancer cells can still form at the primary site and spread to other organs, but in most cases, they cannot build actual metastases. They lack the blueprint. They lack the information needed to build the most dangerous form of the disease. Tumors lacking this program remain isolated cells or small blocked lesions; it is the branched ones that give rise to manifest metastases.

This also helps explain a crucial clinical reality: tumors with different architectures behave very differently.

The results collected in the study suggest that some primary breast tumors already carry this dangerous construction plan within them, while others do not. Tumors with a branched architecture are those associated with the ability to metastasize; tumors with a more compact and solid structure resemble non-metastatic tumors: those more easily controllable or curable, because they do not possess the instructions to build metastases. The branching program, already visible in the primary tumor, seems to identify in advance the lesions destined to spread.

This changes the way we look at cancer. The data obtained in this study suggest that cancer must also be understood as architecture. Metastasis is not only a matter of altered genes or uncontrolled cell proliferation. It is also a matter of construction. A dangerous tumor has within it a precise program to build itself at a distance. A program that comes from one of the oldest mechanisms of biology: the one that, at the beginning, built us.
The data from the study also reveal a possible weak point in the structure, a possible point of failure: the tumor has not only "stolen" the embryonic program but has also inherited its vulnerabilities.

Scientists have known for decades which molecular signals are indispensable for an organ to form. One of these molecules is FGF, or fibroblast growth factor, an essential molecule, from insects to humans, to build any branched structure in the body. Blocking FGF hinders metastatic growth while largely leaving the primary tumor intact: under such conditions, cancer cells can remain alive but cannot build the final, disseminated, and distant structure that makes them lethal. About 90 percent of cancer deaths are due to metastases. But FGF might be just the beginning, as many other molecules essential for building an organism could prove to be Achilles' heels of metastases.
“Multi-omic analyses have revealed that these 'architect genes' do not act alone but activate an entire network of embryonic development signals,” explains Massimiliano Pagani. “This means that we do not have just one target, but an entire construction logic to dismantle, and this multiplies the possibilities for therapeutic intervention.”

Metastasis is often imagined as something very chaotic: cancer cells breaking away, dispersing, proliferating uncontrollably. The research group from the University of Padua, IOV, and the AIRC Institute of Molecular Oncology (IFOM), has shown through the study " A 3D morphogenetic blueprint for metastatic outgrowth in breast cancer" that metastatic breast cancer does not expand randomly but through an orderly design - almost a biological construction site with its rules and geometry. For this reason, scientists have conducted three-dimensional reconstructions of human tumors and other experimental systems. The study is part of the AIRC “5 per mille” program titled "Metastasis as a mechanical disease," coordinated by Stefano Piccolo, professor of the Department of Molecular Medicine at the University of Padua and IFOM.

“For decades, we have studied cancer in two dimensions. From the pages of books, from the bottom of a Petri dish, from a thin slice of tissue under a microscope, histology, or the flat photograph of the disease, has long dominated research, also due to the lack of other technical possibilities,” explains Piccolo. “But cancer, like every organ and every living form, has a three-dimensional shape. Embracing the third dimension is not only a technical change of perspective but brings with it a radically new vision of the disease and intervention possibilities that were unthinkable from an exclusively flat perspective. What we have observed is, in the end, simple to imagine. Instead of forming a single dense and round mass, the metastasis grows like a delicate network of connected cellular cords. These cords divide, elongate, branch again, spreading through the tissue like the roots of a plant, expanding in all directions. The result is an open structure, very orderly, with the shape of a thin weave, certainly not a randomly built or compact structure. And this braided cord structure, as the study results show, is functional to the success of the metastasis itself.”

The question that has always accompanied cancer research is this: how do a few dispersed cancer cells manage to reach a distant organ and build a new tumor there? The answer that emerges from this study is that they grow following a real three-dimensional construction plan.

The tumor doesn't invent anything new. Its strength is rooted in the very nature of life. The branching logic followed by these metastatic cells resembles a fundamental process of embryonic development – the same type of biological program that, at the beginning of life, helps build tissues and organs. In the embryo, this program is part of the wonder of living. In cancer, that same power is distorted: a developmental program that reignites in the wrong place at the wrong time, used not to create a healthy and nascent organ, but to build a lethal tumor.

The next step was made possible by collaboration with the group led by Professor Massimiliano Pagani at IFOM, always within the “5 per mille” program coordinated by Piccolo.

The research team discovered that this process is coordinated by a group of "foreman" genes, or "architect" genes, of this metastatic "construction site": the ETV genes. These are real molecular switches that activate this same construction program in cancer cells. These genes do not simply make the tumor grow generically "more." Rather, they tell the cells how to organize themselves in space, how to branch out, how to assemble the three-dimensional structure necessary for metastatic growth. And they do not regulate only quantity: they also regulate the structural plan with which cancer generates itself.

And this is one of the most important results of the study. When these architect genes are silenced, tumors do not disappear but lose the ability to grow as branched networks and instead take on a more compact, solid, closed architecture. Cancer cells can still form at the primary site and spread to other organs, but in most cases, they cannot build actual metastases. They lack the blueprint. They lack the information needed to build the most dangerous form of the disease. Tumors lacking this program remain isolated cells or small blocked lesions; it is the branched ones that give rise to manifest metastases.

This also helps explain a crucial clinical reality: tumors with different architectures behave very differently.

The results collected in the study suggest that some primary breast tumors already carry this dangerous construction plan within them, while others do not. Tumors with a branched architecture are those associated with the ability to metastasize; tumors with a more compact and solid structure resemble non-metastatic tumors: those more easily controllable or curable, because they do not possess the instructions to build metastases. The branching program, already visible in the primary tumor, seems to identify in advance the lesions destined to spread.

This changes the way we look at cancer. The data obtained in this study suggest that cancer must also be understood as architecture. Metastasis is not only a matter of altered genes or uncontrolled cell proliferation. It is also a matter of construction. A dangerous tumor has within it a precise program to build itself at a distance. A program that comes from one of the oldest mechanisms of biology: the one that, at the beginning, built us.
The data from the study also reveal a possible weak point in the structure, a possible point of failure: the tumor has not only "stolen" the embryonic program but has also inherited its vulnerabilities.

Scientists have known for decades which molecular signals are indispensable for an organ to form. One of these molecules is FGF, or fibroblast growth factor, an essential molecule, from insects to humans, to build any branched structure in the body. Blocking FGF hinders metastatic growth while largely leaving the primary tumor intact: under such conditions, cancer cells can remain alive but cannot build the final, disseminated, and distant structure that makes them lethal. About 90 percent of cancer deaths are due to metastases. But FGF might be just the beginning, as many other molecules essential for building an organism could prove to be Achilles' heels of metastases.
“Multi-omic analyses have revealed that these 'architect genes' do not act alone but activate an entire network of embryonic development signals,” explains Massimiliano Pagani. “This means that we do not have just one target, but an entire construction logic to dismantle, and this multiplies the possibilities for therapeutic intervention.”

Metastasis is often imagined as something very chaotic: cancer cells breaking away, dispersing, proliferating uncontrollably. The research group from the University of Padua, IOV, and the AIRC Institute of Molecular Oncology (IFOM), has shown through the study " A 3D morphogenetic blueprint for metastatic outgrowth in breast cancer" that metastatic breast cancer does not expand randomly but through an orderly design - almost a biological construction site with its rules and geometry. For this reason, scientists have conducted three-dimensional reconstructions of human tumors and other experimental systems. The study is part of the AIRC “5 per mille” program titled "Metastasis as a mechanical disease," coordinated by Stefano Piccolo, professor of the Department of Molecular Medicine at the University of Padua and IFOM.

“For decades, we have studied cancer in two dimensions. From the pages of books, from the bottom of a Petri dish, from a thin slice of tissue under a microscope, histology, or the flat photograph of the disease, has long dominated research, also due to the lack of other technical possibilities,” explains Piccolo. “But cancer, like every organ and every living form, has a three-dimensional shape. Embracing the third dimension is not only a technical change of perspective but brings with it a radically new vision of the disease and intervention possibilities that were unthinkable from an exclusively flat perspective. What we have observed is, in the end, simple to imagine. Instead of forming a single dense and round mass, the metastasis grows like a delicate network of connected cellular cords. These cords divide, elongate, branch again, spreading through the tissue like the roots of a plant, expanding in all directions. The result is an open structure, very orderly, with the shape of a thin weave, certainly not a randomly built or compact structure. And this braided cord structure, as the study results show, is functional to the success of the metastasis itself.”

The question that has always accompanied cancer research is this: how do a few dispersed cancer cells manage to reach a distant organ and build a new tumor there? The answer that emerges from this study is that they grow following a real three-dimensional construction plan.

The tumor doesn't invent anything new. Its strength is rooted in the very nature of life. The branching logic followed by these metastatic cells resembles a fundamental process of embryonic development – the same type of biological program that, at the beginning of life, helps build tissues and organs. In the embryo, this program is part of the wonder of living. In cancer, that same power is distorted: a developmental program that reignites in the wrong place at the wrong time, used not to create a healthy and nascent organ, but to build a lethal tumor.

The next step was made possible by collaboration with the group led by Professor Massimiliano Pagani at IFOM, always within the “5 per mille” program coordinated by Piccolo.

The research team discovered that this process is coordinated by a group of "foreman" genes, or "architect" genes, of this metastatic "construction site": the ETV genes. These are real molecular switches that activate this same construction program in cancer cells. These genes do not simply make the tumor grow generically "more." Rather, they tell the cells how to organize themselves in space, how to branch out, how to assemble the three-dimensional structure necessary for metastatic growth. And they do not regulate only quantity: they also regulate the structural plan with which cancer generates itself.

And this is one of the most important results of the study. When these architect genes are silenced, tumors do not disappear but lose the ability to grow as branched networks and instead take on a more compact, solid, closed architecture. Cancer cells can still form at the primary site and spread to other organs, but in most cases, they cannot build actual metastases. They lack the blueprint. They lack the information needed to build the most dangerous form of the disease. Tumors lacking this program remain isolated cells or small blocked lesions; it is the branched ones that give rise to manifest metastases.

This also helps explain a crucial clinical reality: tumors with different architectures behave very differently.

The results collected in the study suggest that some primary breast tumors already carry this dangerous construction plan within them, while others do not. Tumors with a branched architecture are those associated with the ability to metastasize; tumors with a more compact and solid structure resemble non-metastatic tumors: those more easily controllable or curable, because they do not possess the instructions to build metastases. The branching program, already visible in the primary tumor, seems to identify in advance the lesions destined to spread.

This changes the way we look at cancer. The data obtained in this study suggest that cancer must also be understood as architecture. Metastasis is not only a matter of altered genes or uncontrolled cell proliferation. It is also a matter of construction. A dangerous tumor has within it a precise program to build itself at a distance. A program that comes from one of the oldest mechanisms of biology: the one that, at the beginning, built us.
The data from the study also reveal a possible weak point in the structure, a possible point of failure: the tumor has not only "stolen" the embryonic program but has also inherited its vulnerabilities.

Scientists have known for decades which molecular signals are indispensable for an organ to form. One of these molecules is FGF, or fibroblast growth factor, an essential molecule, from insects to humans, to build any branched structure in the body. Blocking FGF hinders metastatic growth while largely leaving the primary tumor intact: under such conditions, cancer cells can remain alive but cannot build the final, disseminated, and distant structure that makes them lethal. About 90 percent of cancer deaths are due to metastases. But FGF might be just the beginning, as many other molecules essential for building an organism could prove to be Achilles' heels of metastases.
“Multi-omic analyses have revealed that these 'architect genes' do not act alone but activate an entire network of embryonic development signals,” explains Massimiliano Pagani. “This means that we do not have just one target, but an entire construction logic to dismantle, and this multiplies the possibilities for therapeutic intervention.”

Metastasis is often imagined as something very chaotic: cancer cells breaking away, dispersing, proliferating uncontrollably. The research group from the University of Padua, IOV, and the AIRC Institute of Molecular Oncology (IFOM), has shown through the study " A 3D morphogenetic blueprint for metastatic outgrowth in breast cancer" that metastatic breast cancer does not expand randomly but through an orderly design - almost a biological construction site with its rules and geometry. For this reason, scientists have conducted three-dimensional reconstructions of human tumors and other experimental systems. The study is part of the AIRC “5 per mille” program titled "Metastasis as a mechanical disease," coordinated by Stefano Piccolo, professor of the Department of Molecular Medicine at the University of Padua and IFOM.

“For decades, we have studied cancer in two dimensions. From the pages of books, from the bottom of a Petri dish, from a thin slice of tissue under a microscope, histology, or the flat photograph of the disease, has long dominated research, also due to the lack of other technical possibilities,” explains Piccolo. “But cancer, like every organ and every living form, has a three-dimensional shape. Embracing the third dimension is not only a technical change of perspective but brings with it a radically new vision of the disease and intervention possibilities that were unthinkable from an exclusively flat perspective. What we have observed is, in the end, simple to imagine. Instead of forming a single dense and round mass, the metastasis grows like a delicate network of connected cellular cords. These cords divide, elongate, branch again, spreading through the tissue like the roots of a plant, expanding in all directions. The result is an open structure, very orderly, with the shape of a thin weave, certainly not a randomly built or compact structure. And this braided cord structure, as the study results show, is functional to the success of the metastasis itself.”

The question that has always accompanied cancer research is this: how do a few dispersed cancer cells manage to reach a distant organ and build a new tumor there? The answer that emerges from this study is that they grow following a real three-dimensional construction plan.

The tumor doesn't invent anything new. Its strength is rooted in the very nature of life. The branching logic followed by these metastatic cells resembles a fundamental process of embryonic development – the same type of biological program that, at the beginning of life, helps build tissues and organs. In the embryo, this program is part of the wonder of living. In cancer, that same power is distorted: a developmental program that reignites in the wrong place at the wrong time, used not to create a healthy and nascent organ, but to build a lethal tumor.

The next step was made possible by collaboration with the group led by Professor Massimiliano Pagani at IFOM, always within the “5 per mille” program coordinated by Piccolo.

The research team discovered that this process is coordinated by a group of "foreman" genes, or "architect" genes, of this metastatic "construction site": the ETV genes. These are real molecular switches that activate this same construction program in cancer cells. These genes do not simply make the tumor grow generically "more." Rather, they tell the cells how to organize themselves in space, how to branch out, how to assemble the three-dimensional structure necessary for metastatic growth. And they do not regulate only quantity: they also regulate the structural plan with which cancer generates itself.

And this is one of the most important results of the study. When these architect genes are silenced, tumors do not disappear but lose the ability to grow as branched networks and instead take on a more compact, solid, closed architecture. Cancer cells can still form at the primary site and spread to other organs, but in most cases, they cannot build actual metastases. They lack the blueprint. They lack the information needed to build the most dangerous form of the disease. Tumors lacking this program remain isolated cells or small blocked lesions; it is the branched ones that give rise to manifest metastases.

This also helps explain a crucial clinical reality: tumors with different architectures behave very differently.

The results collected in the study suggest that some primary breast tumors already carry this dangerous construction plan within them, while others do not. Tumors with a branched architecture are those associated with the ability to metastasize; tumors with a more compact and solid structure resemble non-metastatic tumors: those more easily controllable or curable, because they do not possess the instructions to build metastases. The branching program, already visible in the primary tumor, seems to identify in advance the lesions destined to spread.

This changes the way we look at cancer. The data obtained in this study suggest that cancer must also be understood as architecture. Metastasis is not only a matter of altered genes or uncontrolled cell proliferation. It is also a matter of construction. A dangerous tumor has within it a precise program to build itself at a distance. A program that comes from one of the oldest mechanisms of biology: the one that, at the beginning, built us.
The data from the study also reveal a possible weak point in the structure, a possible point of failure: the tumor has not only "stolen" the embryonic program but has also inherited its vulnerabilities.

Scientists have known for decades which molecular signals are indispensable for an organ to form. One of these molecules is FGF, or fibroblast growth factor, an essential molecule, from insects to humans, to build any branched structure in the body. Blocking FGF hinders metastatic growth while largely leaving the primary tumor intact: under such conditions, cancer cells can remain alive but cannot build the final, disseminated, and distant structure that makes them lethal. About 90 percent of cancer deaths are due to metastases. But FGF might be just the beginning, as many other molecules essential for building an organism could prove to be Achilles' heels of metastases.
“Multi-omic analyses have revealed that these 'architect genes' do not act alone but activate an entire network of embryonic development signals,” explains Massimiliano Pagani. “This means that we do not have just one target, but an entire construction logic to dismantle, and this multiplies the possibilities for therapeutic intervention.”

Metastasis is often imagined as something very chaotic: cancer cells breaking away, dispersing, proliferating uncontrollably.

Metastasis is often imagined as something very chaotic: cancer cells breaking away, dispersing, proliferating uncontrollably. The research group from the University of Padua, IOV, and the AIRC Institute of Molecular Oncology (IFOM), has shown through the study " A 3D morphogenetic blueprint for metastatic outgrowth in breast cancer" that metastatic breast cancer does not expand randomly but through an orderly design - almost a biological construction site with its rules and geometry. For this reason, scientists have conducted three-dimensional reconstructions of human tumors and other experimental systems. The study is part of the AIRC “5 per mille” program titled "Metastasis as a mechanical disease," coordinated by Stefano Piccolo, professor of the Department of Molecular Medicine at the University of Padua and IFOM.

“For decades, we have studied cancer in two dimensions. From the pages of books, from the bottom of a Petri dish, from a thin slice of tissue under a microscope, histology, or the flat photograph of the disease, has long dominated research, also due to the lack of other technical possibilities,” explains Piccolo. “But cancer, like every organ and every living form, has a three-dimensional shape. Embracing the third dimension is not only a technical change of perspective but brings with it a radically new vision of the disease and intervention possibilities that were unthinkable from an exclusively flat perspective. What we have observed is, in the end, simple to imagine. Instead of forming a single dense and round mass, the metastasis grows like a delicate network of connected cellular cords. These cords divide, elongate, branch again, spreading through the tissue like the roots of a plant, expanding in all directions. The result is an open structure, very orderly, with the shape of a thin weave, certainly not a randomly built or compact structure. And this braided cord structure, as the study results show, is functional to the success of the metastasis itself.”

The question that has always accompanied cancer research is this: how do a few dispersed cancer cells manage to reach a distant organ and build a new tumor there? The answer that emerges from this study is that they grow following a real three-dimensional construction plan.

The tumor doesn't invent anything new. Its strength is rooted in the very nature of life. The branching logic followed by these metastatic cells resembles a fundamental process of embryonic development – the same type of biological program that, at the beginning of life, helps build tissues and organs. In the embryo, this program is part of the wonder of living. In cancer, that same power is distorted: a developmental program that reignites in the wrong place at the wrong time, used not to create a healthy and nascent organ, but to build a lethal tumor.

The next step was made possible by collaboration with the group led by Professor Massimiliano Pagani at IFOM, always within the “5 per mille” program coordinated by Piccolo.

The research team discovered that this process is coordinated by a group of "foreman" genes, or "architect" genes, of this metastatic "construction site": the ETV genes. These are real molecular switches that activate this same construction program in cancer cells. These genes do not simply make the tumor grow generically "more." Rather, they tell the cells how to organize themselves in space, how to branch out, how to assemble the three-dimensional structure necessary for metastatic growth. And they do not regulate only quantity: they also regulate the structural plan with which cancer generates itself.

And this is one of the most important results of the study. When these architect genes are silenced, tumors do not disappear but lose the ability to grow as branched networks and instead take on a more compact, solid, closed architecture. Cancer cells can still form at the primary site and spread to other organs, but in most cases, they cannot build actual metastases. They lack the blueprint. They lack the information needed to build the most dangerous form of the disease. Tumors lacking this program remain isolated cells or small blocked lesions; it is the branched ones that give rise to manifest metastases.

This also helps explain a crucial clinical reality: tumors with different architectures behave very differently.

The results collected in the study suggest that some primary breast tumors already carry this dangerous construction plan within them, while others do not. Tumors with a branched architecture are those associated with the ability to metastasize; tumors with a more compact and solid structure resemble non-metastatic tumors: those more easily controllable or curable, because they do not possess the instructions to build metastases. The branching program, already visible in the primary tumor, seems to identify in advance the lesions destined to spread.

This changes the way we look at cancer. The data obtained in this study suggest that cancer must also be understood as architecture. Metastasis is not only a matter of altered genes or uncontrolled cell proliferation. It is also a matter of construction. A dangerous tumor has within it a precise program to build itself at a distance. A program that comes from one of the oldest mechanisms of biology: the one that, at the beginning, built us.
The data from the study also reveal a possible weak point in the structure, a possible point of failure: the tumor has not only "stolen" the embryonic program but has also inherited its vulnerabilities.

Scientists have known for decades which molecular signals are indispensable for an organ to form. One of these molecules is FGF, or fibroblast growth factor, an essential molecule, from insects to humans, to build any branched structure in the body. Blocking FGF hinders metastatic growth while largely leaving the primary tumor intact: under such conditions, cancer cells can remain alive but cannot build the final, disseminated, and distant structure that makes them lethal. About 90 percent of cancer deaths are due to metastases. But FGF might be just the beginning, as many other molecules essential for building an organism could prove to be Achilles' heels of metastases.
“Multi-omic analyses have revealed that these 'architect genes' do not act alone but activate an entire network of embryonic development signals,” explains Massimiliano Pagani. “This means that we do not have just one target, but an entire construction logic to dismantle, and this multiplies the possibilities for therapeutic intervention.”

Metastasis is often imagined as something very chaotic: cancer cells breaking away, dispersing, proliferating uncontrollably. The research group from the University of Padua, IOV, and the AIRC Institute of Molecular Oncology (IFOM), has shown through the study " A 3D morphogenetic blueprint for metastatic outgrowth in breast cancer" that metastatic breast cancer does not expand randomly but through an orderly design - almost a biological construction site with its rules and geometry. For this reason, scientists have conducted three-dimensional reconstructions of human tumors and other experimental systems. The study is part of the AIRC “5 per mille” program titled "Metastasis as a mechanical disease," coordinated by Stefano Piccolo, professor of the Department of Molecular Medicine at the University of Padua and IFOM.

“For decades, we have studied cancer in two dimensions. From the pages of books, from the bottom of a Petri dish, from a thin slice of tissue under a microscope, histology, or the flat photograph of the disease, has long dominated research, also due to the lack of other technical possibilities,” explains Piccolo. “But cancer, like every organ and every living form, has a three-dimensional shape. Embracing the third dimension is not only a technical change of perspective but brings with it a radically new vision of the disease and intervention possibilities that were unthinkable from an exclusively flat perspective. What we have observed is, in the end, simple to imagine. Instead of forming a single dense and round mass, the metastasis grows like a delicate network of connected cellular cords. These cords divide, elongate, branch again, spreading through the tissue like the roots of a plant, expanding in all directions. The result is an open structure, very orderly, with the shape of a thin weave, certainly not a randomly built or compact structure. And this braided cord structure, as the study results show, is functional to the success of the metastasis itself.”

The question that has always accompanied cancer research is this: how do a few dispersed cancer cells manage to reach a distant organ and build a new tumor there? The answer that emerges from this study is that they grow following a real three-dimensional construction plan.

The tumor doesn't invent anything new. Its strength is rooted in the very nature of life. The branching logic followed by these metastatic cells resembles a fundamental process of embryonic development – the same type of biological program that, at the beginning of life, helps build tissues and organs. In the embryo, this program is part of the wonder of living. In cancer, that same power is distorted: a developmental program that reignites in the wrong place at the wrong time, used not to create a healthy and nascent organ, but to build a lethal tumor.

The next step was made possible by collaboration with the group led by Professor Massimiliano Pagani at IFOM, always within the “5 per mille” program coordinated by Piccolo.

The research team discovered that this process is coordinated by a group of "foreman" genes, or "architect" genes, of this metastatic "construction site": the ETV genes. These are real molecular switches that activate this same construction program in cancer cells. These genes do not simply make the tumor grow generically "more." Rather, they tell the cells how to organize themselves in space, how to branch out, how to assemble the three-dimensional structure necessary for metastatic growth. And they do not regulate only quantity: they also regulate the structural plan with which cancer generates itself.

And this is one of the most important results of the study. When these architect genes are silenced, tumors do not disappear but lose the ability to grow as branched networks and instead take on a more compact, solid, closed architecture. Cancer cells can still form at the primary site and spread to other organs, but in most cases, they cannot build actual metastases. They lack the blueprint. They lack the information needed to build the most dangerous form of the disease. Tumors lacking this program remain isolated cells or small blocked lesions; it is the branched ones that give rise to manifest metastases.

This also helps explain a crucial clinical reality: tumors with different architectures behave very differently.

The results collected in the study suggest that some primary breast tumors already carry this dangerous construction plan within them, while others do not. Tumors with a branched architecture are those associated with the ability to metastasize; tumors with a more compact and solid structure resemble non-metastatic tumors: those more easily controllable or curable, because they do not possess the instructions to build metastases. The branching program, already visible in the primary tumor, seems to identify in advance the lesions destined to spread.

This changes the way we look at cancer. The data obtained in this study suggest that cancer must also be understood as architecture. Metastasis is not only a matter of altered genes or uncontrolled cell proliferation. It is also a matter of construction. A dangerous tumor has within it a precise program to build itself at a distance. A program that comes from one of the oldest mechanisms of biology: the one that, at the beginning, built us.
The data from the study also reveal a possible weak point in the structure, a possible point of failure: the tumor has not only "stolen" the embryonic program but has also inherited its vulnerabilities.

Scientists have known for decades which molecular signals are indispensable for an organ to form. One of these molecules is FGF, or fibroblast growth factor, an essential molecule, from insects to humans, to build any branched structure in the body. Blocking FGF hinders metastatic growth while largely leaving the primary tumor intact: under such conditions, cancer cells can remain alive but cannot build the final, disseminated, and distant structure that makes them lethal. About 90 percent of cancer deaths are due to metastases. But FGF might be just the beginning, as many other molecules essential for building an organism could prove to be Achilles' heels of metastases.
“Multi-omic analyses have revealed that these 'architect genes' do not act alone but activate an entire network of embryonic development signals,” explains Massimiliano Pagani. “This means that we do not have just one target, but an entire construction logic to dismantle, and this multiplies the possibilities for therapeutic intervention.”

Metastasis is often imagined as something very chaotic: cancer cells breaking away, dispersing, proliferating uncontrollably. The research group from the University of Padua, IOV, and the AIRC Institute of Molecular Oncology (IFOM), has shown through the study " A 3D morphogenetic blueprint for metastatic outgrowth in breast cancer" that metastatic breast cancer does not expand randomly but through an orderly design - almost a biological construction site with its rules and geometry. For this reason, scientists have conducted three-dimensional reconstructions of human tumors and other experimental systems. The study is part of the AIRC “5 per mille” program titled "Metastasis as a mechanical disease," coordinated by Stefano Piccolo, professor of the Department of Molecular Medicine at the University of Padua and IFOM.

“For decades, we have studied cancer in two dimensions. From the pages of books, from the bottom of a Petri dish, from a thin slice of tissue under a microscope, histology, or the flat photograph of the disease, has long dominated research, also due to the lack of other technical possibilities,” explains Piccolo. “But cancer, like every organ and every living form, has a three-dimensional shape. Embracing the third dimension is not only a technical change of perspective but brings with it a radically new vision of the disease and intervention possibilities that were unthinkable from an exclusively flat perspective. What we have observed is, in the end, simple to imagine. Instead of forming a single dense and round mass, the metastasis grows like a delicate network of connected cellular cords. These cords divide, elongate, branch again, spreading through the tissue like the roots of a plant, expanding in all directions. The result is an open structure, very orderly, with the shape of a thin weave, certainly not a randomly built or compact structure. And this braided cord structure, as the study results show, is functional to the success of the metastasis itself.”

The question that has always accompanied cancer research is this: how do a few dispersed cancer cells manage to reach a distant organ and build a new tumor there? The answer that emerges from this study is that they grow following a real three-dimensional construction plan.

The tumor doesn't invent anything new. Its strength is rooted in the very nature of life. The branching logic followed by these metastatic cells resembles a fundamental process of embryonic development – the same type of biological program that, at the beginning of life, helps build tissues and organs. In the embryo, this program is part of the wonder of living. In cancer, that same power is distorted: a developmental program that reignites in the wrong place at the wrong time, used not to create a healthy and nascent organ, but to build a lethal tumor.

The next step was made possible by collaboration with the group led by Professor Massimiliano Pagani at IFOM, always within the “5 per mille” program coordinated by Piccolo.

The research team discovered that this process is coordinated by a group of "foreman" genes, or "architect" genes, of this metastatic "construction site": the ETV genes. These are real molecular switches that activate this same construction program in cancer cells. These genes do not simply make the tumor grow generically "more." Rather, they tell the cells how to organize themselves in space, how to branch out, how to assemble the three-dimensional structure necessary for metastatic growth. And they do not regulate only quantity: they also regulate the structural plan with which cancer generates itself.

And this is one of the most important results of the study. When these architect genes are silenced, tumors do not disappear but lose the ability to grow as branched networks and instead take on a more compact, solid, closed architecture. Cancer cells can still form at the primary site and spread to other organs, but in most cases, they cannot build actual metastases. They lack the blueprint. They lack the information needed to build the most dangerous form of the disease. Tumors lacking this program remain isolated cells or small blocked lesions; it is the branched ones that give rise to manifest metastases.

This also helps explain a crucial clinical reality: tumors with different architectures behave very differently.

The results collected in the study suggest that some primary breast tumors already carry this dangerous construction plan within them, while others do not. Tumors with a branched architecture are those associated with the ability to metastasize; tumors with a more compact and solid structure resemble non-metastatic tumors: those more easily controllable or curable, because they do not possess the instructions to build metastases. The branching program, already visible in the primary tumor, seems to identify in advance the lesions destined to spread.

This changes the way we look at cancer. The data obtained in this study suggest that cancer must also be understood as architecture. Metastasis is not only a matter of altered genes or uncontrolled cell proliferation. It is also a matter of construction. A dangerous tumor has within it a precise program to build itself at a distance. A program that comes from one of the oldest mechanisms of biology: the one that, at the beginning, built us.
The data from the study also reveal a possible weak point in the structure, a possible point of failure: the tumor has not only "stolen" the embryonic program but has also inherited its vulnerabilities.

Scientists have known for decades which molecular signals are indispensable for an organ to form. One of these molecules is FGF, or fibroblast growth factor, an essential molecule, from insects to humans, to build any branched structure in the body. Blocking FGF hinders metastatic growth while largely leaving the primary tumor intact: under such conditions, cancer cells can remain alive but cannot build the final, disseminated, and distant structure that makes them lethal. About 90 percent of cancer deaths are due to metastases. But FGF might be just the beginning, as many other molecules essential for building an organism could prove to be Achilles' heels of metastases.
“Multi-omic analyses have revealed that these 'architect genes' do not act alone but activate an entire network of embryonic development signals,” explains Massimiliano Pagani. “This means that we do not have just one target, but an entire construction logic to dismantle, and this multiplies the possibilities for therapeutic intervention.”

Metastasis is often imagined as something very chaotic: cancer cells breaking away, dispersing, proliferating uncontrollably. The research group from the University of Padua, IOV, and the AIRC Institute of Molecular Oncology (IFOM), has shown through the study " A 3D morphogenetic blueprint for metastatic outgrowth in breast cancer" that metastatic breast cancer does not expand randomly but through an orderly design - almost a biological construction site with its rules and geometry. For this reason, scientists have conducted three-dimensional reconstructions of human tumors and other experimental systems. The study is part of the AIRC “5 per mille” program titled "Metastasis as a mechanical disease," coordinated by Stefano Piccolo, professor of the Department of Molecular Medicine at the University of Padua and IFOM.

“For decades, we have studied cancer in two dimensions. From the pages of books, from the bottom of a Petri dish, from a thin slice of tissue under a microscope, histology, or the flat photograph of the disease, has long dominated research, also due to the lack of other technical possibilities,” explains Piccolo. “But cancer, like every organ and every living form, has a three-dimensional shape. Embracing the third dimension is not only a technical change of perspective but brings with it a radically new vision of the disease and intervention possibilities that were unthinkable from an exclusively flat perspective. What we have observed is, in the end, simple to imagine. Instead of forming a single dense and round mass, the metastasis grows like a delicate network of connected cellular cords. These cords divide, elongate, branch again, spreading through the tissue like the roots of a plant, expanding in all directions. The result is an open structure, very orderly, with the shape of a thin weave, certainly not a randomly built or compact structure. And this braided cord structure, as the study results show, is functional to the success of the metastasis itself.”

The question that has always accompanied cancer research is this: how do a few dispersed cancer cells manage to reach a distant organ and build a new tumor there? The answer that emerges from this study is that they grow following a real three-dimensional construction plan.

The tumor doesn't invent anything new. Its strength is rooted in the very nature of life. The branching logic followed by these metastatic cells resembles a fundamental process of embryonic development – the same type of biological program that, at the beginning of life, helps build tissues and organs. In the embryo, this program is part of the wonder of living. In cancer, that same power is distorted: a developmental program that reignites in the wrong place at the wrong time, used not to create a healthy and nascent organ, but to build a lethal tumor.

The next step was made possible by collaboration with the group led by Professor Massimiliano Pagani at IFOM, always within the “5 per mille” program coordinated by Piccolo.

The research team discovered that this process is coordinated by a group of "foreman" genes, or "architect" genes, of this metastatic "construction site": the ETV genes. These are real molecular switches that activate this same construction program in cancer cells. These genes do not simply make the tumor grow generically "more." Rather, they tell the cells how to organize themselves in space, how to branch out, how to assemble the three-dimensional structure necessary for metastatic growth. And they do not regulate only quantity: they also regulate the structural plan with which cancer generates itself.

And this is one of the most important results of the study. When these architect genes are silenced, tumors do not disappear but lose the ability to grow as branched networks and instead take on a more compact, solid, closed architecture. Cancer cells can still form at the primary site and spread to other organs, but in most cases, they cannot build actual metastases. They lack the blueprint. They lack the information needed to build the most dangerous form of the disease. Tumors lacking this program remain isolated cells or small blocked lesions; it is the branched ones that give rise to manifest metastases.

This also helps explain a crucial clinical reality: tumors with different architectures behave very differently.

The results collected in the study suggest that some primary breast tumors already carry this dangerous construction plan within them, while others do not. Tumors with a branched architecture are those associated with the ability to metastasize; tumors with a more compact and solid structure resemble non-metastatic tumors: those more easily controllable or curable, because they do not possess the instructions to build metastases. The branching program, already visible in the primary tumor, seems to identify in advance the lesions destined to spread.

This changes the way we look at cancer. The data obtained in this study suggest that cancer must also be understood as architecture. Metastasis is not only a matter of altered genes or uncontrolled cell proliferation. It is also a matter of construction. A dangerous tumor has within it a precise program to build itself at a distance. A program that comes from one of the oldest mechanisms of biology: the one that, at the beginning, built us.
The data from the study also reveal a possible weak point in the structure, a possible point of failure: the tumor has not only "stolen" the embryonic program but has also inherited its vulnerabilities.

Scientists have known for decades which molecular signals are indispensable for an organ to form. One of these molecules is FGF, or fibroblast growth factor, an essential molecule, from insects to humans, to build any branched structure in the body. Blocking FGF hinders metastatic growth while largely leaving the primary tumor intact: under such conditions, cancer cells can remain alive but cannot build the final, disseminated, and distant structure that makes them lethal. About 90 percent of cancer deaths are due to metastases. But FGF might be just the beginning, as many other molecules essential for building an organism could prove to be Achilles' heels of metastases.
“Multi-omic analyses have revealed that these 'architect genes' do not act alone but activate an entire network of embryonic development signals,” explains Massimiliano Pagani. “This means that we do not have just one target, but an entire construction logic to dismantle, and this multiplies the possibilities for therapeutic intervention.”

Metastasis is often imagined as something very chaotic: cancer cells breaking away, dispersing, proliferating uncontrollably. The research group from the University of Padua, IOV, and the AIRC Institute of Molecular Oncology (IFOM), has shown through the study " A 3D morphogenetic blueprint for metastatic outgrowth in breast cancer" that metastatic breast cancer does not expand randomly but through an orderly design - almost a biological construction site with its rules and geometry. For this reason, scientists have conducted three-dimensional reconstructions of human tumors and other experimental systems. The study is part of the AIRC “5 per mille” program titled "Metastasis as a mechanical disease," coordinated by Stefano Piccolo, professor of the Department of Molecular Medicine at the University of Padua and IFOM.

“For decades, we have studied cancer in two dimensions. From the pages of books, from the bottom of a Petri dish, from a thin slice of tissue under a microscope, histology, or the flat photograph of the disease, has long dominated research, also due to the lack of other technical possibilities,” explains Piccolo. “But cancer, like every organ and every living form, has a three-dimensional shape. Embracing the third dimension is not only a technical change of perspective but brings with it a radically new vision of the disease and intervention possibilities that were unthinkable from an exclusively flat perspective. What we have observed is, in the end, simple to imagine. Instead of forming a single dense and round mass, the metastasis grows like a delicate network of connected cellular cords. These cords divide, elongate, branch again, spreading through the tissue like the roots of a plant, expanding in all directions. The result is an open structure, very orderly, with the shape of a thin weave, certainly not a randomly built or compact structure. And this braided cord structure, as the study results show, is functional to the success of the metastasis itself.”

The question that has always accompanied cancer research is this: how do a few dispersed cancer cells manage to reach a distant organ and build a new tumor there? The answer that emerges from this study is that they grow following a real three-dimensional construction plan.

The tumor doesn't invent anything new. Its strength is rooted in the very nature of life. The branching logic followed by these metastatic cells resembles a fundamental process of embryonic development – the same type of biological program that, at the beginning of life, helps build tissues and organs. In the embryo, this program is part of the wonder of living. In cancer, that same power is distorted: a developmental program that reignites in the wrong place at the wrong time, used not to create a healthy and nascent organ, but to build a lethal tumor.

The next step was made possible by collaboration with the group led by Professor Massimiliano Pagani at IFOM, always within the “5 per mille” program coordinated by Piccolo.

The research team discovered that this process is coordinated by a group of "foreman" genes, or "architect" genes, of this metastatic "construction site": the ETV genes. These are real molecular switches that activate this same construction program in cancer cells. These genes do not simply make the tumor grow generically "more." Rather, they tell the cells how to organize themselves in space, how to branch out, how to assemble the three-dimensional structure necessary for metastatic growth. And they do not regulate only quantity: they also regulate the structural plan with which cancer generates itself.

And this is one of the most important results of the study. When these architect genes are silenced, tumors do not disappear but lose the ability to grow as branched networks and instead take on a more compact, solid, closed architecture. Cancer cells can still form at the primary site and spread to other organs, but in most cases, they cannot build actual metastases. They lack the blueprint. They lack the information needed to build the most dangerous form of the disease. Tumors lacking this program remain isolated cells or small blocked lesions; it is the branched ones that give rise to manifest metastases.

This also helps explain a crucial clinical reality: tumors with different architectures behave very differently.

The results collected in the study suggest that some primary breast tumors already carry this dangerous construction plan within them, while others do not. Tumors with a branched architecture are those associated with the ability to metastasize; tumors with a more compact and solid structure resemble non-metastatic tumors: those more easily controllable or curable, because they do not possess the instructions to build metastases. The branching program, already visible in the primary tumor, seems to identify in advance the lesions destined to spread.

This changes the way we look at cancer. The data obtained in this study suggest that cancer must also be understood as architecture. Metastasis is not only a matter of altered genes or uncontrolled cell proliferation. It is also a matter of construction. A dangerous tumor has within it a precise program to build itself at a distance. A program that comes from one of the oldest mechanisms of biology: the one that, at the beginning, built us.
The data from the study also reveal a possible weak point in the structure, a possible point of failure: the tumor has not only "stolen" the embryonic program but has also inherited its vulnerabilities.

Scientists have known for decades which molecular signals are indispensable for an organ to form. One of these molecules is FGF, or fibroblast growth factor, an essential molecule, from insects to humans, to build any branched structure in the body. Blocking FGF hinders metastatic growth while largely leaving the primary tumor intact: under such conditions, cancer cells can remain alive but cannot build the final, disseminated, and distant structure that makes them lethal. About 90 percent of cancer deaths are due to metastases. But FGF might be just the beginning, as many other molecules essential for building an organism could prove to be Achilles' heels of metastases.
“Multi-omic analyses have revealed that these 'architect genes' do not act alone but activate an entire network of embryonic development signals,” explains Massimiliano Pagani. “This means that we do not have just one target, but an entire construction logic to dismantle, and this multiplies the possibilities for therapeutic intervention.”

Metastasis is often imagined as something very chaotic: cancer cells breaking away, dispersing, proliferating uncontrollably. The research group from the University of Padua, IOV, and the AIRC Institute of Molecular Oncology (IFOM), has shown through the study " A 3D morphogenetic blueprint for metastatic outgrowth in breast cancer" that metastatic breast cancer does not expand randomly but through an orderly design - almost a biological construction site with its rules and geometry. For this reason, scientists have conducted three-dimensional reconstructions of human tumors and other experimental systems. The study is part of the AIRC “5 per mille” program titled "Metastasis as a mechanical disease," coordinated by Stefano Piccolo, professor of the Department of Molecular Medicine at the University of Padua and IFOM.

“For decades, we have studied cancer in two dimensions. From the pages of books, from the bottom of a Petri dish, from a thin slice of tissue under a microscope, histology, or the flat photograph of the disease, has long dominated research, also due to the lack of other technical possibilities,” explains Piccolo. “But cancer, like every organ and every living form, has a three-dimensional shape. Embracing the third dimension is not only a technical change of perspective but brings with it a radically new vision of the disease and intervention possibilities that were unthinkable from an exclusively flat perspective. What we have observed is, in the end, simple to imagine. Instead of forming a single dense and round mass, the metastasis grows like a delicate network of connected cellular cords. These cords divide, elongate, branch again, spreading through the tissue like the roots of a plant, expanding in all directions. The result is an open structure, very orderly, with the shape of a thin weave, certainly not a randomly built or compact structure. And this braided cord structure, as the study results show, is functional to the success of the metastasis itself.”

The question that has always accompanied cancer research is this: how do a few dispersed cancer cells manage to reach a distant organ and build a new tumor there? The answer that emerges from this study is that they grow following a real three-dimensional construction plan.

The tumor doesn't invent anything new. Its strength is rooted in the very nature of life. The branching logic followed by these metastatic cells resembles a fundamental process of embryonic development – the same type of biological program that, at the beginning of life, helps build tissues and organs. In the embryo, this program is part of the wonder of living. In cancer, that same power is distorted: a developmental program that reignites in the wrong place at the wrong time, used not to create a healthy and nascent organ, but to build a lethal tumor.

The next step was made possible by collaboration with the group led by Professor Massimiliano Pagani at IFOM, always within the “5 per mille” program coordinated by Piccolo.

The research team discovered that this process is coordinated by a group of "foreman" genes, or "architect" genes, of this metastatic "construction site": the ETV genes. These are real molecular switches that activate this same construction program in cancer cells. These genes do not simply make the tumor grow generically "more." Rather, they tell the cells how to organize themselves in space, how to branch out, how to assemble the three-dimensional structure necessary for metastatic growth. And they do not regulate only quantity: they also regulate the structural plan with which cancer generates itself.

And this is one of the most important results of the study. When these architect genes are silenced, tumors do not disappear but lose the ability to grow as branched networks and instead take on a more compact, solid, closed architecture. Cancer cells can still form at the primary site and spread to other organs, but in most cases, they cannot build actual metastases. They lack the blueprint. They lack the information needed to build the most dangerous form of the disease. Tumors lacking this program remain isolated cells or small blocked lesions; it is the branched ones that give rise to manifest metastases.

This also helps explain a crucial clinical reality: tumors with different architectures behave very differently.

The results collected in the study suggest that some primary breast tumors already carry this dangerous construction plan within them, while others do not. Tumors with a branched architecture are those associated with the ability to metastasize; tumors with a more compact and solid structure resemble non-metastatic tumors: those more easily controllable or curable, because they do not possess the instructions to build metastases. The branching program, already visible in the primary tumor, seems to identify in advance the lesions destined to spread.

This changes the way we look at cancer. The data obtained in this study suggest that cancer must also be understood as architecture. Metastasis is not only a matter of altered genes or uncontrolled cell proliferation. It is also a matter of construction. A dangerous tumor has within it a precise program to build itself at a distance. A program that comes from one of the oldest mechanisms of biology: the one that, at the beginning, built us.
The data from the study also reveal a possible weak point in the structure, a possible point of failure: the tumor has not only "stolen" the embryonic program but has also inherited its vulnerabilities.

Scientists have known for decades which molecular signals are indispensable for an organ to form. One of these molecules is FGF, or fibroblast growth factor, an essential molecule, from insects to humans, to build any branched structure in the body. Blocking FGF hinders metastatic growth while largely leaving the primary tumor intact: under such conditions, cancer cells can remain alive but cannot build the final, disseminated, and distant structure that makes them lethal. About 90 percent of cancer deaths are due to metastases. But FGF might be just the beginning, as many other molecules essential for building an organism could prove to be Achilles' heels of metastases.
“Multi-omic analyses have revealed that these 'architect genes' do not act alone but activate an entire network of embryonic development signals,” explains Massimiliano Pagani. “This means that we do not have just one target, but an entire construction logic to dismantle, and this multiplies the possibilities for therapeutic intervention.”

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».

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».

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».

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».

La metastasi è spesso immaginata come qualcosa di molto caotico: cellule tumorali che si staccano, si disperdono, proliferano senza controllo. 

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».

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».

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».

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».

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».

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».