Scienza

La mappa più completa della genetica del cancro

Uno studio internazionale apre una finestra senza precedenti sulla genetica del cancro: segnali precoci, tipi di mutazioni, esiti e progressioni.

Una collaborazione internazionale che ha coinvolto oltre 1300 ricercatori di 37 Paesi, il Pan-Cancer Project, ha analizzato oltre 2600 genomi di 38 diversi tipi di tumori, realizzando il più completo database mai ottenuto sulla genetica del cancro: un punto di riferimento per studiare origine, progressione e prognosi dei tumori.

Se gli studi precedenti esploravano l'1% appena delle alterazioni genetiche collegate al cancro, questo progetto, lanciato nel 2007, indaga il restante 99%: come se finora non avessimo esplorato che la costa di un continente che adesso possiamo attraversare a piedi. Dal progetto sono nati 16 gruppi di ricerca su vari aspetti della genesi e dello sviluppo dei tumori, nonché 23 articoli scientifici appena pubblicati su Nature e su riviste scientifiche affiliate.

Un controllo di routine dei nei. Vedi anche: i miti da sfatare sul cancro © Shutterstock

Firme inequivocabili. Il cancro ha origine da una serie di alterazioni del DNA che permettono a una cellula di dividersi in modo incontrollato. Molte cause di queste mutazioni sono note: per esempio sappiamo che l'esposizione ai raggi UV o l'abitudine al fumo lasciano tracce specifiche sul nostro codice genetico, che possono favorire lo sviluppo di tumori. Tuttavia, gli studi passati non sono stati abbastanza estesi per identificare tutte le possibili firme mutazionali, le "impronte digitali" degli agenti cancerogeni.

«Questo lavoro aiuta a rispondere a una domanda di lungo corso della scienza medica, ossia perché due pazienti apparentemente con lo stesso tumore possono avere risultati molto diversi dallo stesso trattamento farmacologico» spiega Lincoln Stein, membro del progetto e oncologo dell'Ontario Institute for Cancer Research (Canada). «Parte delle ragioni di questo diverso comportamento sono scritte nel DNA. Il codice genetico dei tumori di ogni paziente è unico, ma esiste una serie finita di schemi di mutazioni ricorrenti, che con studi abbastanza estesi si possono identificare».

Lo studio ha individuato molte firme mutazionali finora sconosciute, e di diverso tipo: mutazioni di singole lettere, delezioni (perdite) di porzioni di codice, riorganizzazioni di interi cromosomi. Soltanto la metà di queste alterazioni è riconducibile a cause note: «La nostra nuova collezione di firme fornisce un quadro più completo dei processi chimici e biologici che danneggiano o riparano il DNA, e permetterà ai ricercatori di decifrare i meccanismi che influiscono sul genoma nei tumori appena sequenziati» dice Gad Getz, esperto di genetica del cancro del Broad Institute e del Massachusetts General Hospital. In molti casi, le mutazioni interessano regioni del DNA che controllano l'espressione genica (cioè che "decidono" come e quando altri geni devono essere attivati o disattivati).

Agire in anticipo. Con questo lavoro la ricerca si avvicina alla catalogazione di tutti i percorsi biologici implicati nello sviluppo del cancro. Lo studio permetterà di risalire ai processi ancora poco noti che causano le alterazioni appena individuate, ma anche di riconoscere alcuni segnali precoci della malattia - mutazioni che si verificano molti anni prima che sia possibile una diagnosi. Analizzando oltre 47 milioni di mutazioni prelevati da tessuti donati da pazienti, il team è stato in grado di ricostruire "l'ordine cronologico" in cui queste si verificano, e risalire alle prime in assoluto.

Poco più del 20% delle mutazioni analizzate avviene all'inizio dello sviluppo di un tumore. Alcune di queste alterazioni impiegano anni, a volte decenni a dispiegare il loro potenziale dannoso, quello che porta alla diagnosi di cancro. La metà di queste mutazioni interessa gli stessi nove geni: significa che il "minimo comun denominatore" di molti tipi di cancro è riconducibile a una manciata di geni e alle loro alterazioni.

«Queste mutazioni si verificano con l'avanzare dell'età. Di solito non portano a conseguenze, ma a volte, i loro effetti possono essere drammatici. In alcuni casi, siamo riusciti a identificare alterazioni vecchie quanto il paziente» spiega Moritz Gerstung, dell'European Bioinformatics Institute. Alcuni di questi cambiamenti genetici avvengono molto tempo prima che si verifichino mutazioni nei tessuti. Ciò permette di dilatare la finestra di tempo utile per la diagnosi precoce.

Cure sartoriali. I vari tipi di tumore possono ora essere associati con precisione a serie specifiche di mutazioni genetiche: sarà quindi più facile riconoscerli, un elemento che potrebbe migliorare la precisione delle diagnosi laddove i test clinici non riescono ad arrivare. Conoscere esattamente il tipo di tumore da trattare servirà, non da ultimo, a mettere a punto protocolli di cura personalizzati.

6 febbraio 2020 Elisabetta Intini
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