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DidascaliaImmagine: Anna Marchenkova, CC BY 4.0 <https://creativecommons.org/licenses/by/4.0>, via Wikimedia Commons
L’infiammazione cronica può lasciare una traccia duratura nelle cellule intestinali e favorire lo sviluppo del cancro anche molti anni dopo la guarigione apparente dei tessuti. È quanto emerge da uno studio condotto in modelli animali da un gruppo di ricerca coordinato dall’Università di Harvard, che ha individuato una “memoria epigenetica” dell’infiammazione in grado di rendere più probabile la comparsa di tumori del colon-retto.
La ricerca, pubblicata sulla rivista scientifica Nature, mostra che, dopo episodi di infiammazione cronica dell’intestino, tessuti che sembrano completamente guariti possono conservare cicatrici molecolari dell’infiammazione passata. Queste cicatrici non riguardano mutazioni del DNA, ma modifiche dell’epigenoma, cioè dell’insieme dei meccanismi che regolano l’attivazione e la disattivazione dei geni. Tali modifiche possono essere trasmesse da cellula a cellula per molte generazioni di divisione cellulare, con effetti duraturi sull’attività genica e sulla possibile crescita tumorale.
«Questa scoperta è un grande esempio di come le nostre esperienze e le nostre esposizioni influenzino la nostra salute futura», ha spiegato Jason Buenrostro, coordinatore dello studio. «Abbiamo dimostrato che i cambiamenti epigenetici sono il tassello mancante per capire come l’infiammazione porti al cancro».
Dall'infiammazione al cancro
Nel lavoro, i ricercatori si sono concentrati sull’infiammazione cronica, uno dei principali fattori di rischio per il cancro in diversi tessuti. In un modello animale, gli scienziati hanno indotto un’infiammazione nell’intestino e successivamente osservato i cambiamenti nelle cellule del colon.
Per farlo, i ricercatori hanno sviluppato un metodo in grado di misurare contemporaneamente diversi aspetti nelle singole cellule: lo stato trascrizionale, cioè quali geni sono attivi; lo stato epigenomico, ovvero quali parti del genoma sono accessibili e quindi possono essere attivate o disattivate; e la storia clonale, che permette di ricostruire la “famiglia” di ciascuna cellula.
Anche dopo la scomparsa dell’infiammazione e la guarigione apparente dei tessuti, alcune cellule conservavano una memoria epigenetica duratura dell’infiammazione, con alcune regioni del DNA che rimanevano accessibili anche quando l’attività dei geni era tornata normale.
Quando successivamente gli scienziati hanno introdotto una mutazione che favorisce il cancro, i tessuti con memoria epigenetica hanno sviluppato tumori più grandi e a crescita più rapida rispetto ai tessuti che non avevano avuto precedenti infiammazioni. Questo avveniva perché venivano attivati gruppi di geni che favoriscono la crescita tumorale e che risultavano più facilmente attivabili proprio a causa della memoria dell’infiammazione.
Secondo lo studio, questa memoria epigenetica rappresenta il primo di due passaggi che possono persistere per tutta la vita, consentendo a una mutazione successiva di avviare la crescita tumorale. I ricercatori hanno inoltre scoperto che le cellule staminali con la memoria epigenetica più forte trasmettevano queste modifiche alle cellule figlie, creando intere famiglie di cellule predisposte allo sviluppo del cancro.
«Nell’epigenoma vediamo questo effetto duraturo e robusto, che resta in attesa dell’occasione per influenzare l’espressione dei geni, e abbiamo dovuto studiare il livello epigenetico per riuscire a osservare questi effetti», ha affermato ancora Buenrostro.
Un nuovo modo di vedere il cancro
Lo studioso ha aggiunto che questi risultati potrebbero portare a rivedere il modo in cui si sviluppa il cancro. «Tutti noi abbiamo mutazioni associate al cancro, ma non tutti sviluppiamo un tumore. Non conta solo la mutazione genetica: il tipo di cellula e le esperienze che quella cellula ha vissuto determinano l’esito della malattia».
I ricercatori stanno ora studiando se queste cicatrici molecolari possano essere individuate nei campioni di feci umane per identificare le persone a maggior rischio. Queste nuove conoscenze potrebbero anche aprire la strada a trattamenti futuri in grado di intervenire sul meccanismo alla base del processo. Inoltre potrebbe fornire una parziale spiegazione al perché negli ultimi decenni, in alcuni paesi, il tumore del colon-retto è aumentato in modo significativo tra i giovani, un fenomeno che suggerisce cambiamenti nella dieta, nello stile di vita o nell’esposizione a sostanze tossiche, più che variazioni genetiche ereditarie, che richiedono tempi molto lunghi per diffondersi nella popolazione, spiegano i ricercatori.
«Questi fattori sono transitori — la dieta durante l’adolescenza non è la stessa che si ha da adulti, ma può influenzare il rischio di cancro per tutta la vita», ha spiegato Surya Nagaraja, primo autore dello studio.
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