Il record delle mutazioni nel DNA provocate dal tabacco: ben 23.000
Solo 15 sigarette per una singola mutazione genica (mutazione=disordine)
Ben 15 anni per epurare il sistema respiratorio da tracce di veleno
Le mutazioni si trasmettono alla progenie
I dettagli delle prime sequenze del genoma del cancro mai ottenute sono contenuti in due articoli pubblicati online nella rivista Nature. Gli studi rivelano che la sequenza genetica della linea cellulare del tumore del polmone conferma tutte le peculiarità dei danni al DNA causati dal fumo di sigarette, mentre molte delle mutazioni del melanoma sono associate al tipo di danno provocato al DNA dall’esposizione ai raggi ultravioletti (UV). Le sequenze, inoltre, contengono tracce dei tentativi intrapresi dalle cellule per riparare il DNA danneggiato.
I ricercatori, provenienti da Paesi Bassi, Regno Unito e Stati Uniti, che hanno lavorato al progetto auspicano che i risultati ottenuti possano portare allo sviluppo di cure anticancerogene per le quali sia possibile selezionare i farmaci sulla base delle mutazioni identificate nel tumore.
“Questo non è che l’inizio dell’oncologia del futuro: non solo a livello di laboratorio ma anche a livello ospedaliero” ha commentato Sir Mark Walport, direttore dell’Istituto Wellcome Trust Sanger, nel Regno Unito. “I risultati di oggi andranno a potenziare le conoscenze, i metodi e la pratica di domani nel trattamento dei pazienti”.
Le cellule tumorali presentano mutazioni genetiche che si sono formate nel corso della vita di una persona. In questi studi, per mappare il genoma del melanoma maligno e del tumore al polmone a piccole cellule (SCLC), gli scienziati hanno utilizzato le tecnologie per il sequenziamento più all’avanguardia. Il team ha inoltre decodificato il genoma delle cellule sane prelevate da due pazienti. Il confronto dei due tipi di cellule ha consentito ai ricercatori di rilevare le mutazioni genetiche specifiche del tumore.
“Le mutazioni del DNA causate, per esempio, dal fumo di sigaretta, vengono trasmesse a tutte le generazioni di cellule successive e rappresentano pertanto un segno permanente del danno causato” ha spiegato il dottor Andy Futreal dell’Istituto Wellcome Trust Sanger. “Proprio come fa un archeologo, possiamo iniziare a ricostruire la storia del clone canceroso evidenziando nel genoma i segni dei danni derivanti dall’esposizione e dei danni accumulati”.
Il cancro al polmone, che causa circa 1 milione di morti ogni anno in tutto il mondo, è la neoplasia che determina il tasso di mortalità più significativo. Il cancro al polmone di tipo SCLC, in particolare, è responsabile di circa il 25% di tutti i tumori ai polmoni. Come è noto, è una tipologia di tumore difficile da curare e la maggior parte dei soggetti affetti dalla malattia muore entro due anni dalla diagnosi.
Gran parte dei tumori ai polmoni sono causati dal fumo. Il fumo di tabacco contiene più di 60 sostanze chimiche che attaccano il DNA e che provocano mutazioni. Il team ha rilevato più di 20.000 mutazioni nelle cellule del cancro al polmone. Sebbene gran parte di queste non siano nocive, alcune possono determinare il mutamento delle cellule in cellule cancerose.
“Per la prima volta abbiamo una mappa dettagliata di tutte le mutazioni che avvengono all’interno di una cellula tumorale” ha commentato il dottor Peter Campbell dell’Istituto Wellcome Trust Sanger. “Il profilo delle mutazioni che abbiamo osservato corrisponde esattamente al profilo previsto per il fumo e suggerisce che una parte preponderante delle 23.000 mutazioni evidenziate siano riconducibili al mix di sostanze chimiche contenute nelle sigarette. Sulla base delle medie stimate, possiamo affermare che il genoma subisce 1 mutazione ogni 15 sigarette.
L’analisi ha inoltre rilevato i tentativi intrapresi dal sistema di riparazione della cellula per rimediare al danno intervenuto nel DNA, e ha provato l’esistenza di un sistema, finora mai scoperto, di riparazione del DNA per le mutazioni che colpiscono i geni caratterizzati da un’attività elevata. Questo significa che la cellula cerca di protegger queste parti del genoma più di altre.
Il secondo studio si è concentrato invece su un campione prelevato da un paziente affetto da melanoma maligno. Sebbene questo tipo di tumore sia responsabile di appena il 3% di tutte le neoplasie che colpiscono la pelle, è il maggior imputato (75% dei casi) per i decessi tra chi è affetto da un tumore della cute.
Il genoma del melanoma, si è scoperto, conteneva più di 33.000 mutazioni, molte delle quali corrispondevano perfettamente alle mutazioni associate all’esposizione ai raggi UV: “È sensazionale quello che è possibile vedere in questi genomi. Le mutazioni determinate dai raggi UV lasciano un segno caratteristico e formano il gruppo più consistente di mutazioni” ha detto il dottor Campbell. “Infatti, grazie alla chiarezza dei dati relativi al genoma siamo in grado di distinguere le mutazioni determinate dai raggi UV meno recenti dalle mutazioni più recenti, che non presentano questa peculiarità”. I ricercatori sospettano che le mutazioni più recenti siano imputabili alle cellule tumorali che, dalla pelle, si sono diffuse ad altri tessuti dell’organismo.
Il passo successivo per i ricercatori sarà studiare la nuova sequenza in modo estremamente accurato per determinare quali mutazioni hanno portato la cellula a divenire una cellula tumorale.
“L’insorgenza del tumore è imputabile alle mutazioni che intervengono nei geni: riteniamo che nel futuro prossimo sarà possibile conoscere con precisione tutte le mutazioni che intervengono nei tumori di ogni singolo paziente” ha affermato il dottor John Minna del Southwestern Medical Center dell’Università del Texas (Stati Uniti). “La chiave sarà utilizzare queste informazioni per trovare metodi nuovi per prevenire i tumori, per consentire una diagnosi più tempestiva e per selezionare cure che possano essere mirate per ogni tumore. Sebbene queste scoperte siano in una fase ancora iniziale, ci hanno indicato il percorso corretto da seguire”.
Per maggiori informazioni, visitare:
Nature:
http://www.nature.com/nature
Wellcome Trust Sanger Institute:
http://www.sanger.ac.uk/
University of Texas Southwestern Medical Center:
http://www.utsouthwestern.edu/
