Una serie di studi rivoluzionari pubblicati su Nature il 6 novembre 2023 da ricercatori di Stanford Medicine e collaboratori internazionali ha cambiato radicalmente la comprensione scientifica del ruolo del DNA extracromosomico (ecDNA) nei tumori umani. Questi piccoli cerchi di DNA, a lungo considerati irrilevanti, sono ora riconosciuti come fattori chiave nell’insorgenza e nella progressione di molte forme di cancro, con implicazioni promettenti per nuove terapie.
La Scoperta del Ruolo Critico dell’ecDNA nei Tumori
I tre studi, frutto del lavoro del team eDyNAmiC guidato dal professor Paul Mischel, descrivono come l’ecDNA sia più diffuso di quanto si pensasse e collegato a una prognosi sfavorevole. Secondo la ricerca, l’ecDNA è presente in circa il 17,1% dei tumori umani analizzati, con una frequenza maggiore nei pazienti sottoposti a trattamenti citotossici come la chemioterapia. La presenza di ecDNA è associata a metastasi più aggressive e a una ridotta sopravvivenza complessiva.
I cerchi di ecDNA spesso contengono oncogeni, che possono potenziare la crescita tumorale e permettere alle cellule cancerose di bypassare i meccanismi di controllo della divisione cellulare. Alcuni ecDNA contengono geni che modulano la risposta immunitaria, ostacolando il sistema immunitario nel riconoscere e combattere il cancro. Altri ancora, sorprendentemente, portano sequenze chiamate potenziatori, che regolano l’espressione di geni su altri cerchi, favorendo ulteriormente la crescita del tumore.
Un’Inedita Modalità di Ereditarietà Genetica
Uno degli studi ha scoperto un meccanismo ereditario che sfida le leggi genetiche tradizionali di Gregor Mendel. Durante la divisione cellulare, l’ecDNA non si separa in modo casuale come i cromosomi, ma si distribuisce in modo da garantire vantaggi evolutivi alle cellule tumorali. Questo “gioco d’azzardo genetico” aumenta la probabilità che alcune cellule ricevano combinazioni di ecDNA che le rendono più resistenti alle terapie farmacologiche.
Il professor Howard Chang, coautore della ricerca, ha spiegato come questa scoperta ribalti il concetto di assortimento genetico indipendente: “Le cellule tumorali ricevono ripetutamente combinazioni vincenti di cerchi ecDNA, il che offre loro un vantaggio enorme. Ora sappiamo come questo avviene e perché rende i tumori così difficili da trattare”.
Una Nuova Terapia Mirata all’ecDNA
Il terzo studio ha aperto la strada a potenziali nuove terapie. Il team ha dimostrato che interrompere l’attività di una proteina di checkpoint cruciale, CHK1, può bloccare la divisione delle cellule tumorali che dipendono dall’ecDNA, portandole alla morte. Questa scoperta ha spinto lo sviluppo di un inibitore di CHK1, attualmente in fase di sperimentazione clinica. I primi risultati sono stati promettenti, con una significativa regressione tumorale nei modelli preclinici.
“Abbiamo trasformato un punto di forza del tumore in una vulnerabilità letale,” ha affermato Chang. “Questa scoperta rappresenta una nuova frontiera nella terapia oncologica”.
Collaborazione Internazionale per Affrontare il Cancro
Il progetto eDyNAmiC ha ricevuto finanziamenti da Cancer Grand Challenges, un’iniziativa congiunta di Cancer Research UK e del National Cancer Institute degli Stati Uniti, che supporta team di ricerca interdisciplinari in tutto il mondo. Questa collaborazione ha permesso ai ricercatori di raccogliere e analizzare dati da fonti diverse, dimostrando l’importanza del lavoro di squadra scientifico nella lotta contro il cancro.
Il professor Mischel ha concluso: “Questi articoli sono la prova di cosa si può ottenere quando la comunità scientifica lavora insieme verso un obiettivo comune. Continueremo a esplorare il potenziale terapeutico della biologia dell’ecDNA per offrire nuove speranze ai pazienti e alle loro famiglie”.
Con queste scoperte, il futuro della ricerca oncologica potrebbe vedere terapie più mirate e personalizzate, basate sulla comprensione dei meccanismi molecolari unici dei tumori alimentati dall’ecDNA.
