Così il tumore fa proseliti tra le cellule vicine

Sulla copertina di Nature

Così il tumore fa proseliti tra le cellule vicine

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La scoperta, realizzata nei laboratori del Francis Crick Institute di Londra, è frutto del lavoro soprattutto di due italiani: Ilaria Malanchi, che dirige il laboratorio dedicato al microambiente tumorale, e Luigi Ombrato
di Antonino Michienzi

Il cancro è come un cattivo compagno: è in grado di cambiare la natura di chi gli sta intorno, manipolandolo ai propri scopi. Lo sapevamo già: è noto da un pezzo, per esempio, che le cellule tumorali sono in grado di “corrompere” alcune cellule del sistema immunitario che si trovano nelle sue immediate vicinanze e che, piuttosto che combatterlo, ne favoriscono la crescita. 

Ora, uno studio condotto nel laboratorio di Ilaria Malanchi al Francis Crick Institute di Londra, aggiunge un nuovo tassello nella comprensione dell’interazione tra cellula e microambiente tumorale: le metastasi che si staccano dal tumore, una volta insediatesi in un organo, sono in grado di cambiare le cellule responsabili di assolvere alla funzione tipica dell’organo, per esempio gli pneumociti nel polmone. Anche il cambiamento che induce è tutt’altro che scontato: le cellule sane a contatto con il tumore, infatti, da cellule differenziate, cioè specializzate, regrediscono a uno stadio staminale, vale a dire immature. 

«È una cosa che ha molto senso», ci dice Ilaria Malanchi. «Tutto sommato il tumore è la riattivazione di un programma embrionale in un tessuto adulto, un programma globale che ci ha portato alla vita ma che si attiva in un momento sbagliato e in un ambiente che non è più in grado di controllare quel potere. Non è sorprendete, dunque, che anche il microambiente venga indotto a tornare a uno stadio più indifferenziato», dice la ricercatrice.

Come un software spia 

Per giungere a questo risultato, i ricercatori del Crick Institute hanno messo a punto una nuova tecnica di tracciamento delle interazioni tra le cellule tumorali e i suoi vicini; una tecnica così innovativa da valere al lavoro la copertina di Nature

La copertina di Nature dello scorso 29 agosto. 

Da molti anni gli scienziati sono in grado di visualizzare al microscopio il comportamento di singole cellule, “marcandole” con proteine colorate e fluorescenti che le rendono riconoscibili all’osservazione al microscopio. 

«Noi abbiamo fatto una versione diversa. Abbiamo ingegnerizzato le cellule tumorali per far sì che avessero due colori», racconta il primo firmatario dello studio, Luigi Ombrato, dal 2012 nel laboratorio di Ilaria Malanchi. «Uno di questi due colori - il rosso - , però, viene ceduto dalla cellula tumorale alle cellule con cui viene in contatto. In tal modo abbiamo la possibilità di monitorare le interazioni del tessuto metastatico fin dagli stadi iniziali». 

In sostanza, è come aver installato nelle cellule tumorali un software spia in grado di tracciare tutte le conversazioni che intrattengono con i loro vicini. La proteina mutante, che contiene un frammento del virus HIV, viene infatti ceduta passivamente da una cellula all’altra, lasciando dietro di sé una scia indelebile.

La tecnica è così semplice e così efficiente che in poche settimane dalla pubblicazione molti ricercatori da tutto il mondo hanno contattato il gruppo per chiedere lumi sul suo utilizzo. La sintesi del possibile impatto della nuova strategia la dà uno scienziato giapponese che ha contattato via email Malanchi: «Il vostro lavoro accelererà gli studi biologici attraverso l’uso della “marcatura di prossimità”». La tecnica può essere infatti impiegata in innumerevoli campi, dall’embriologia alla neurologia; in tutti quei casi, insomma, in cui si voglia sapere di più sull’interazione tra le cellule. 

Una immunofluorescenza eseguita su un campione di tessuto polmonare in cui sta crescendo una metastasi. Le immagini mostrano la tecnica in azione: le cellule tumorali (sia rosse sia verdi) fanno diventare rosse anche le cellule vicine. 

Un campo di ricerca già molto attivo (si veda per esempio “L’occupazione abusiva dei tumori del cervello: per sopravvivere si allacciano alla rete elettrica dei neuroni sani”) che potrebbe ora subire un’importane accelerazione.

Cellule bambine

Se questa è la novità tecnica, tuttavia, non da meno è quella a cui questa strategia ha portato: cioè che le cellule “funzionali” in contatto con le metastasi assumono caratteristiche staminali. 

Per scoprirlo i ricercatori hanno fatto un esperimento semplice: dopo aver inserito cellule di tumore al seno nei polmoni di topi di laboratorio (dunque, dopo aver prodotto artificialmente delle metastasi), le hanno tracciate con la nuova tecnica di marcatura. A quel punto hanno estratto e "coltivato” separatamente cellule (pneumociti) del microambiente tumorale che non erano entrate in contatto col le metastasi e cellule che invece lo avevano fatto, creando quelli che vengono definiti “organoidi”.

La cosa sorprendente è che, mentre le prime cellule hanno dato origine a un organoide con le caratteristiche degli pneumociti, le altre, “corrotte” dal tumore, hanno dato vita a organoidi con tutte le linee cellulare del polmone, a dimostrazione del fatto che erano a uno stadio più staminale. 

Malanchi è molto cauta, tanto da mettere in dubbio i risultati dello studio fino all’arrivo della prova definitiva: a oggi, infatti, non siamo ancora certi se le metastasi tumorali cambino effettivamente la natura delle cellule circostanti o vadano semplicemente a installarsi là dove sono già presenti cellule staminali. Di certo, dice la ricercatrice, «sembra che le cellule tumorali abbiano bisogno di quell’ambiente lì, un ambiente più primordiale» per proliferare. 

La ricerca ora va avanti e punta a sviscerare proprio questo legame. A confermarlo, innanzitutto. E, poi, capire quali siano i messaggi attraverso cui la cellula tumorale corrompe i suoi vicini. 

Dopo aver scoperto la rete di comunicazione, ora, dunque, occorrerà ascoltare le intercettazioni, trascriverle, dare loro un senso. È in queste comunicazioni che potrebbe nascondersi un nuovo bersaglio da colpire con nuovi farmaci in grado di fermare i messaggi con cui il tumore corrompe i suoi vicini. E privarlo, dunque, di quell’ambiente di cui ha bisogno per vivere e prosperare.