In che modo l'acidità del tumore aiuta la diffusione del cancro?

Analizzando cosa succede alle cellule nelle regioni acide dei tumori, gli scienziati hanno scoperto nuove informazioni sull'invasività e sulla diffusione del cancro. La scoperta potrebbe portare a trattamenti migliori per i tumori aggressivi.

I ricercatori del Massachusetts Institute of Technology (MIT) di Cambridge hanno scoperto che le regioni tumorali acide oa basso pH alterano l'espressione genica nelle cellule tumorali in modo da renderle più aggressive.

In un articolo apparso sulla rivista Cancer Research, descrivono come, riducendo l'acidità del tumore, sono stati in grado di invertire il processo nei topi.

"L'acidosi tumorale", dice il primo autore dello studio Nazanin Rohani Ph.D., che era un ricercatore post-dottorato presso l'Istituto Koch per la ricerca sul cancro integrativa al MIT quando ha completato il lavoro, "dà origine all'espressione di molecole coinvolte nell'invasione cellulare e migrazione.

"Questa riprogrammazione, che è una risposta intracellulare a un calo del pH extracellulare, dà alle cellule tumorali la capacità di sopravvivere in condizioni di basso pH e proliferare".

Metastasi e ambiente tumorale

La metastasi è il complesso processo attraverso il quale le cellule tumorali diventano mobili, si staccano dai tumori primari, invadono il tessuto vicino, migrano e quindi creano tumori secondari in altre parti del corpo.

Circa 9 su 10 di tutti i decessi per cancro "sono collegati alle metastasi". Senza metastasi, il cancro sarebbe una malattia molto più gestibile e meno grave.

C'è stato un tempo in cui gli scienziati credevano che il potenziale per i tumori di metastatizzare dipendeva solo dalle alterazioni delle cellule cancerose.

Da allora, tuttavia, i ricercatori hanno imparato che la "progressione maligna del cancro" dipende anche dalle cellule cancerose che partecipano a una "intricata rete di interazioni" con altre parti del tessuto che le circonda, o il microambiente tumorale.

Vi è ora una buona comprensione tra gli scienziati che i tumori non sono semplicemente raccolte di cellule cancerogene che si moltiplicano, ma "entità viventi", comprendenti molti tipi diversi di cellule. Infatti, la complessità del tessuto tumorale "può addirittura superare" la complessità dei tessuti sani.

Lo studio condotto dal Dr. Rohani e dai suoi colleghi si aggiunge al crescente corpo di conoscenze sui microambienti tumorali e sul loro contributo alle metastasi.

Mappatura dell'acidità del tumore

Precedenti ricerche avevano già stabilito che l'acidità nel microambiente tumorale aveva un potente effetto sull'invasività del cancro. Tuttavia, ciò che non era chiaro era come l'acidità variava in un tumore, e in che modo poteva alterare i geni per rendere le cellule tumorali più invasive.

Prima del recente studio, l'opinione prevalente era che un'elevata acidità nei tumori si verificava principalmente in aree affette da ossigeno con un insufficiente apporto di sangue.

Per la loro indagine, i ricercatori del MIT hanno usato una "sonda pH" per mappare l'acidità nei tumori al seno nei topi.

Quando la sonda pH rileva una cellula in un ambiente acido, inserisce una piccola molecola proteica nella membrana della cellula. In questo modo, i ricercatori possono etichettare e identificare le cellule nelle regioni acide dei tumori.

Con sua sorpresa, il team ha scoperto che le regioni acide non erano presenti solo nelle tasche ipossiche, o affette da ossigeno, all'interno dei tumori. Le superfici dei tumori – dove si connettono allo stroma, o "tessuto strutturale" che le circonda – contenevano anche regioni acide.

Questa scoperta ha suggerito che la carenza di ossigeno non era la ragione principale dell'acidità nei tumori. A seguito di indagini più approfondite, gli scienziati hanno scoperto una diversa causa di acidità del microambiente sulla superficie del tumore.

Ridurre l'acidità del tumore

Sembrava che il metabolismo di molte delle cellule sulla superficie dei tumori della mammella fosse cambiato in glicolisi aerobica. Questo tipo di metabolismo produce acido lattico, che ha reso il microambiente tumorale più acido.

In queste regioni superficiali del tumore acido, le cellule hanno alterato i loro geni per attivare processi che favoriscono l'invasione e le metastasi.

I geni attivati ​​includevano uno che è coinvolto nello sviluppo dell'embrione e produce una proteina che aiuta la migrazione cellulare attraverso il flusso sanguigno. Un altro era uno che rende le cellule tumorali più in grado di penetrare nei loro tessuti circostanti.

In un'altra serie di esperimenti, il team ha scoperto che la riduzione dell'acidità del microambiente tumorale ha riportato le espressioni del gene quasi alla normalità.

I ricercatori hanno ridotto l'acidità del tumore nei topi aggiungendo bicarbonato di sodio alla loro acqua potabile. Altri studi hanno anche scoperto che questo riduce le metastasi nei topi.

L'autore senior dello studio Frank B. Gertler, professore di biologia al MIT, afferma che gli esseri umani non tollerano il bicarbonato di sodio e quindi non sarebbe un trattamento potenzialmente adatto a loro.

"Altri metodi che potrebbero mirare maggiormente all'acidificazione potrebbero essere di grande valore."

Prof. Frank B. Gertler

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