La ricerca scientifica sta aprendo nuove frontiere nella comprensione del cancro, con un focus crescente sul ruolo delle proteine nello sviluppo e nella progressione della malattia. Studi recenti hanno identificato proteine che potrebbero fungere da marcatori prognostici o bersagli terapeutici, aprendo la strada a diagnosi più precoci e trattamenti più efficaci.
Diagnosi Precoce del Cancro: la Promessa delle Proteine nel Sangue
In un futuro non troppo lontano, un semplice prelievo di sangue potrebbe rivelare la presenza di cancro anni prima della sua manifestazione clinica. Ricercatori dell’Università di Oxford hanno identificato 618 proteine nel sangue che sembrano essere indicatori di 19 tipologie di tumore. Di queste, 107 potrebbero segnalare il rischio di cancro fino a sette anni prima della diagnosi.
I risultati derivano da due studi britannici pubblicati su Nature Communications, supportati da Cancer Research UK. Nel primo studio, sono stati analizzati campioni di sangue di oltre 44.000 persone, di cui 4.900 hanno successivamente sviluppato un tumore. Analizzando quasi 1.500 proteine per campione, i ricercatori hanno identificato quelle correlate al rischio di cancro confrontando i risultati tra individui sani e quelli che hanno sviluppato la malattia.
Nel secondo studio, sono state valutate informazioni genetiche da oltre 300.000 casi di tumore per identificare le proteine coinvolte nello sviluppo della malattia e quelle potenzialmente utilizzabili come bersagli per nuovi trattamenti.
Keren Papier, epidemiologa dell'Oxford Population Health, sottolinea l'importanza di comprendere le fasi iniziali della malattia per salvare vite umane. I dati raccolti da migliaia di persone affette da cancro hanno fornito informazioni preziose su come le proteine nel sangue possono influenzare il rischio di cancro. Ora, è fondamentale studiare queste proteine in modo approfondito per valutare la loro affidabilità nella prevenzione.
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Il Ruolo di p62 nella Crescita Tumorale e nell'Instabilità Cromosomica
Un gruppo di ricercatori sostenuti da AIRC ha scoperto che la proteina p62 inibisce la riparazione del rivestimento dei micronuclei e promuove la crescita di tumori caratterizzati da instabilità cromosomica, come quelli all’ovaio, al seno e dell’apparato gastrointestinale. Questa scoperta potrebbe portare allo sviluppo di un nuovo marcatore prognostico.
Per la prima volta, è stato riconosciuto il possibile ruolo della proteina p62 nella crescita neoplastica e nella formazione di metastasi in alcuni tipi di cancro, attraverso un meccanismo scoperto da ricercatori guidati da Stefano Santaguida dell'Istituto Europeo di Oncologia (IEO) e dell'Università degli Studi di Milano. In futuro, questa molecola potrebbe diventare un marcatore prognostico, aiutando a predire l’andamento della malattia in diversi tipi di tumori.
Gran parte delle cellule tumorali presenta instabilità genomica, ovvero un aumento della frequenza di mutazioni e altre alterazioni nel materiale genetico. Questo fenomeno si osserva principalmente durante la divisione cellulare, portando alla formazione di micronuclei, strutture anomale che contengono parte del materiale genetico al di fuori del nucleo principale della cellula.
L’elevata fragilità del rivestimento di questi micronuclei favorisce il rilascio del loro contenuto nell’ambiente cellulare, contribuendo allo sviluppo canceroso. "È così che queste strutture diventano potenti catalizzatori del caos cellulare tipico dei tumori", spiega Santaguida. La proteina p62 gioca un ruolo cruciale in questo processo, impedendo la riparazione del rivestimento dei micronuclei.
Studiando diversi tipi di cellule tumorali in coltura, i ricercatori hanno osservato che i tumori con alta instabilità cromosomica ed elevati livelli di p62 tendono ad avere una prognosi peggiore. Questo suggerisce che p62 potrebbe essere utilizzata come marcatore prognostico per prevedere e gestire meglio il percorso clinico di pazienti con tumori caratterizzati da alta instabilità dei cromosomi, come quelli del sistema gastrointestinale, dell’ovaio e della mammella.
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Tuttavia, ulteriori studi sono necessari per confrontare i livelli della proteina con l’andamento della malattia in pazienti con questi tipi di tumore. In particolare, studi retrospettivi analizzeranno la storia clinica passata dei pazienti, mentre studi prospettici monitoreranno le loro condizioni nel tempo.
Santaguida avverte che, sebbene questa scoperta possa avere un risvolto terapeutico, è necessario essere cauti, poiché p62 regola anche processi fisiologici nelle cellule sane. Pertanto, non si può semplicemente bloccare l'attività di p62 a fini terapeutici. Bisognerebbe invece cercare di separare le funzioni di p62 nel micronucleo da quelle svolte in altri compartimenti cellulari e capire come modularne l'espressione nei tumori.
Attualmente, il gruppo di ricerca è concentrato sulla valutazione del potere prognostico della proteina p62, raccogliendo campioni tumorali stratificati per alti e bassi livelli di p62 e confrontandoli con la storia clinica dei pazienti.
CSA e CSB: Un Bivio tra Invecchiamento Cellulare e Crescita Tumorale
Le proteine CSA e CSB indicano alle cellule due possibili vie da seguire: invecchiare precocemente o trasformarsi in cellule tumorali. Questo meccanismo è stato scoperto da un gruppo di ricercatori italiani e francesi coordinati da Luca Proietti De Santis dell'Università della Tuscia. Allo studio, sostenuto dalla Fondazione AIRC, hanno partecipato anche ricercatori coordinati da Silvia Soddu dell'Istituto Nazionale Tumori Regina Elena e da Jean-Marc Egly dell'Institut de Génétique et de Biologie Moléculaire et Cellulaire di Strasburgo.
Lo studio si è concentrato sul ruolo di CSA e CSB nella fase finale della divisione cellulare, dove queste proteine garantiscono la corretta separazione delle cellule figlie. I dati dimostrano che CSA e CSB partecipano alla degradazione di una terza proteina, PRC1, che dà il via al "taglio" del "ponte" cellulare che teneva unite le due cellule figlie.
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Quando mutate, le proteine CSA e CSB causano la sindrome di Cockayne, caratterizzata da invecchiamento precoce. La scoperta chiarisce il ruolo di queste proteine come crocevia tra i processi che conducono all’invecchiamento cellulare, quando non funzionano correttamente, e alla crescita tumorale, quando funzionano eccessivamente.
De Santis e Soddu sperano che queste proteine possano rivelarsi un valido bersaglio farmacologico per lo sviluppo di nuove terapie antitumorali.
Le alterazioni di queste proteine comportano un disordine nella divisione e la formazione di ponti intercellulari lunghi e di cellule multinucleate che potrebbero spiegare alcune caratteristiche della sindrome di Cockayne. Il gruppo di Soddu è impegnato a capire come le cellule tumorali si dividono e come si distribuisce il materiale genetico tra le cellule figlie, con l'obiettivo di aprire la strada allo sviluppo di terapie a bersaglio molecolare e di test diagnostici per la predisposizione al cancro.
Proteine e Rischio di Cancro: Cosa Dice la Scienza?
Esiste un dibattito in corso sull'associazione tra il consumo di proteine e il rischio di cancro. Alcuni sostengono che le diete iperproteiche possano essere dannose, causando aumento di peso e patologie come tumori e danni renali. Uno dei meccanismi citati coinvolge l’ormone della crescita (GH) e il fattore di crescita IGF-1, che possono essere stimolati dall'assunzione di proteine.
Tuttavia, la letteratura scientifica non mostra un'associazione negativa tra il consumo di proteine e la mortalità per cancro. Anzi, in alcuni casi, si osserva un possibile effetto positivo. Una metanalisi del 2023, dopo aver corretto i vari fattori confondenti noti, non ha trovato un'associazione tra l'assunzione di proteine animali e la mortalità per cancro. Un'altra metanalisi del 2020 non ha trovato alcuna associazione tra il consumo di proteine e un aumento del rischio di mortalità per tutte le cause, inclusi tumori e patologie cardiovascolari.
Attualmente, quindi, non ci sono dati che suggeriscono di seguire diete ipoproteiche o di eliminare le proteine animali.
Il Ruolo di Dpb4 nella Riparazione del DNA e nella Prevenzione del Cancro
La proteina Dpb4, il cui malfunzionamento è associato a cancerogenesi e difetti di sviluppo, ha una duplice funzione: blocca la divisione delle cellule e aiuta a tenere il DNA in uno stato "rilassato", più facilmente riparabile.
Il tumore è una malattia genetica causata da mutazioni nel DNA delle cellule. L’insorgenza di queste mutazioni aumenta in presenza di difetti nella riparazione delle lesioni al DNA. Molti tipi di tumore, come quelli al colon, al seno, all’ovario o alla prostata, sono causati dall’inattivazione di geni responsabili della riparazione del DNA.
La proteina Dpb4, unendosi a Dpb3, blocca la divisione delle cellule in presenza di lesioni al DNA, un controllo che manca nelle cellule tumorali. In associazione con Dls1, invece, rimodella la cromatina, "rilassando" il DNA e consentendo al "macchinario di riparazione" di riparare il DNA per ricombinazione omologa.
Lo studio dei meccanismi di riparazione del DNA può consentire di determinare con maggiore precisione le alterazioni nelle cellule tumorali. Conoscere il difetto molecolare alla base di un tumore può aumentare l’efficacia dei trattamenti antitumorali, individuare terapie mirate e progettare nuovi composti che, da soli o in combinazione con agenti chemioterapici, intervengano selettivamente sulle cellule tumorali.