Caratterizzazione molecolare della nicchia metastatica

Caratterizzazione molecolare della nicchia metastatica

di Maria Rosa De Marchi

Le cellule tumorali che hanno viaggiato all’interno del corpo umano raggiungendo un sito distante da quello iniziale, possono indurre le normali cellule adiacenti a creare un ambiente favorevole allo sviluppo della metastasi.

È possibile identificare le cellule che formano la nicchia metastatica che accoglie le cellule tumorali migrate e determina la loro probabilità di sopravvivenza e replicazione, per caratterizzarle a livello molecolare? Una tecnica che identifica le cellule normali nella nicchia metastatica offre un nuovo metodo per studiare il processo. Il paper che la descrive è recentemente stato pubblicato su Nature, a cura di un team di ricercatori inglesi (ma tra cui spiccano anche nomi italiani).

La caratterizzazione spaziale tramite una proteina fluorescente

Gli studiosi hanno messo a punto un metodo di caratterizzazione dell’ambiente metastatico con l’utilizzo di una proteina fluorescente. Per l’esperimento è stato utilizzato il modello murino e nei topi utilizzati sono state inoculate cellule tumorali per osservarne il comportamento durante la formazione di metastasi.

Le cellule tumorali erano state precedentemente ingegnerizzate in modo da renderle riconoscibili: sono state trasformate aggiungendo al corredo genetico una proteina fluorescente con una struttura speciale, in grado di essere prodotta dalle cellule tumorali, essere espulsa da queste ed essere assorbita dalle cellule adiacenti.

In questo modo è stato possibile individuare in modo estremamente preciso le cellule vicine, che facevano parte della nicchia metastatiche. Con questo sistema è stato possibile analizzare e caratterizzare tipi cellulari o tissutali presenti nei siti, ma rappresentati da poche cellule rispetto alla massa tissutale totale.

La tecnica è stata utilizzata per studiare l’ambiente cellulare delle cellule metastatiche nel polmone; fino a cinque strati di cellule hanno assorbito la proteina fluorescente e permesso il loro studio e la loro caratterizzazione.

In questo modo è stato possibile identificare la presenza di un tipo particolare di cellule parenchimali associate al tumore, le cellule alveolari di tipo 2: queste cellule mostrano caratteristiche tipiche delle cellule staminali, espressione di marker specifici, capacità di differenziazione in più linee cellulari e auto-rinnovamento.

La tecnica sembra un promettente punto di partenza per studiare le dinamiche secondo le quali si sviluppano le metastasi, in particolare per scoprire in dettaglio come mai alcuni tipi di tumori preferiscono siti specifici per sviluppare le metastasi primarie.

La regolazione delle metastasi da parte del tumore primario

È di pochi giorni fa anche la notizia di uno studio pubblicato su Nature Cell Biology e condotto anch’esso sul modello murino. Lo studio ha investigato un meccanismo particolare per cui i tumori primari sarebbero in grado di “auto-bloccare” la formazione delle metastasi e regolarne la velocità di crescita.

Ciò sarebbe possibile grazie alla produzione di interleuchina-1-beta, che induce il sistema immunitario a scatenare una risposta infiammatoria che raggiunge e impedisce alle cellule metastatiche nelle loro nicchie di proliferare e sviluppare il tumore secondario.

Il meccanismo sarebbe confermato anche da alcune osservazioni su pazienti con tumore del seno ad alto rischio di metastasi, in cui le pazienti con più alti livelli di interleuchina-1-beta hanno registrato un tasso di sopravvivenza più lungo.