La "centralina della malignità" del glioblastoma
Due geni, C/EBP e Stat3, sono le 'centraline di controllo' dello sviluppo del glioblastoma multiforme, uno dei tumori cerebrali più letali. La scoperta apre nuove prospettive terapeutiche
Uno studio pubblicato on line su "Nature" annuncia una scoperta che potrebbe portare a nuove terapie per i tumori maligni del cervello da parte di un gruppo di scienziati della Columbia University diretto da Antonio Iavarone e Andrea Califano.
Gli scienziati hanno studiato un tipo di tumore cerebrale umano, il glioblastoma multiforme, che è tra i più letali poiché invade il cervello normale producendo masse tumorali inoperabili e si riproduce rapidamente in altre zone del cervello.
Prima di questo studio, non era chiaro perché il glioblastoma avesse un comportamento così aggressivo. "Adesso sappiamo che due geni C/EBP e Stat3 * sono le 'centraline di controllo' di questo tumore", dice Iavarone. "Quando attivati simultaneamente, questi due geni lavorano insieme attivando centinaia di altri geni che conferiscono direttamente alle cellule tumorali elevata aggressività ed invasività."
Le scoperta potrà avere importanti ripercussioni sia sulla classificazione del rischio di recidiva per i pazienti affetti da glioblastoma multiforme, sia per le strategie terapeutiche future. Infatti, lo studio dimostra che l'attivazione dei due geni nelle cellule del tumore identifica un gruppo di pazienti con una prognosi particolarmente infausta e una sopravvivenza inferiore a 140 settimane. Inoltre, la soppressione delle due 'centraline di controllo' nei tumori umani riprodotti in animali da laboratorio modifica le cellule maligne riducendo fortemente la crescita del tumore e la capacità di infiltrazione.
"Questo risultato indica che la soppressione simultanea di entrambi i geni che potrà essere ottenuta mediante combinazioni mirate di farmaci potrebbe rappresentare un approccio terapeutico efficace proprio per i pazienti affetti dalla forma più aggressiva del glioblastoma, per i quali non esistono al momento terapie efficaci", osserva Califano. E' su questa base che ai ricercatori della Columbia è stato recentemente conferito un importante finanziamento da parte dell'ente federale della ricerca degli Stati Uniti per sviluppare questo tipo di nuovi farmaci mirati a contrastare l'attività dei due geni principali.
I due geni sono stati scoperti attraverso un nuovo approccio di biologia dei sistemi. Per capire il problema risolto da questo studio, si possono immaginare i ricercatori in modo analogo a ingegneri urbanisti che cercano di ridurre la congestione del traffico senza una mappa precisa delle strade coinvolte dal blocco. Tali sforzi rimarranno sempre infruttuosi fino a che non sarà disponibile una mappa dettagliata della città. E' solo attraverso questa mappa che gli ingorghi e le possibili soluzioni del problema si chariranno immediatamente.
"Nell'era post-genomica, noi scienziati cerchiamo pressapoco di risolvere lo stesso tipo di problema" dice Califano. "Il progetto-genoma ha fornito ai biologi una lista completa di nuovi geni, tutti quelli che esistono all'interno della cellula umana. Quello che finora è mancato è stata la comprensione di come tutti questi geni funzionano in coordinamento tra loro per realizzare complessi circuiti molecolari che alla fine sono quelli che fanno funzionare le cellule. Anche i biologi avevano bisogno di una mappa della cellula."
Prima di questo studio, secondo la stima più accurata si conoscevano solo circa il 10% delle interazioni molecolari e per di più senza tenere conto delle possibili differenze tra cellule che appartengono a diversi tessuti.
Il gruppo dei ricercatori della Columbia, che comprende fisici e biologi, è stato in grado di assemblare innanzitutto questo circuito molecolare nelle cellule di glioblastoma, e poi dimostrarne sperimentalmente la validità scientifica. Si è trattato di un percorso estremamente complesso e innovativo che ha utilizzato numerosi nuovi approcci presi in prestito per la prima volta da settori apparentemente molto distanti dalla biologia come la teoria informatica e la biologia computazionale.
"Il fatto di avere a disposizione per la prima volta una tale mappa dettagliata dei network che operano nelle cellule di glioblastoma umano ci ha consentito di porci domande precise ma senza alcuna scelta preventiva per questo o quel gene e che ci hanno consentito di scoprire proprio quei geni responsabili delle caratteristiche più maligne di questi tumori" osserva Iavarone.
LeScienze.it
Due geni, C/EBP e Stat3, sono le 'centraline di controllo' dello sviluppo del glioblastoma multiforme, uno dei tumori cerebrali più letali. La scoperta apre nuove prospettive terapeutiche
Uno studio pubblicato on line su "Nature" annuncia una scoperta che potrebbe portare a nuove terapie per i tumori maligni del cervello da parte di un gruppo di scienziati della Columbia University diretto da Antonio Iavarone e Andrea Califano.
Gli scienziati hanno studiato un tipo di tumore cerebrale umano, il glioblastoma multiforme, che è tra i più letali poiché invade il cervello normale producendo masse tumorali inoperabili e si riproduce rapidamente in altre zone del cervello.
Prima di questo studio, non era chiaro perché il glioblastoma avesse un comportamento così aggressivo. "Adesso sappiamo che due geni C/EBP e Stat3 * sono le 'centraline di controllo' di questo tumore", dice Iavarone. "Quando attivati simultaneamente, questi due geni lavorano insieme attivando centinaia di altri geni che conferiscono direttamente alle cellule tumorali elevata aggressività ed invasività."
Le scoperta potrà avere importanti ripercussioni sia sulla classificazione del rischio di recidiva per i pazienti affetti da glioblastoma multiforme, sia per le strategie terapeutiche future. Infatti, lo studio dimostra che l'attivazione dei due geni nelle cellule del tumore identifica un gruppo di pazienti con una prognosi particolarmente infausta e una sopravvivenza inferiore a 140 settimane. Inoltre, la soppressione delle due 'centraline di controllo' nei tumori umani riprodotti in animali da laboratorio modifica le cellule maligne riducendo fortemente la crescita del tumore e la capacità di infiltrazione.
"Questo risultato indica che la soppressione simultanea di entrambi i geni che potrà essere ottenuta mediante combinazioni mirate di farmaci potrebbe rappresentare un approccio terapeutico efficace proprio per i pazienti affetti dalla forma più aggressiva del glioblastoma, per i quali non esistono al momento terapie efficaci", osserva Califano. E' su questa base che ai ricercatori della Columbia è stato recentemente conferito un importante finanziamento da parte dell'ente federale della ricerca degli Stati Uniti per sviluppare questo tipo di nuovi farmaci mirati a contrastare l'attività dei due geni principali.
I due geni sono stati scoperti attraverso un nuovo approccio di biologia dei sistemi. Per capire il problema risolto da questo studio, si possono immaginare i ricercatori in modo analogo a ingegneri urbanisti che cercano di ridurre la congestione del traffico senza una mappa precisa delle strade coinvolte dal blocco. Tali sforzi rimarranno sempre infruttuosi fino a che non sarà disponibile una mappa dettagliata della città. E' solo attraverso questa mappa che gli ingorghi e le possibili soluzioni del problema si chariranno immediatamente.
"Nell'era post-genomica, noi scienziati cerchiamo pressapoco di risolvere lo stesso tipo di problema" dice Califano. "Il progetto-genoma ha fornito ai biologi una lista completa di nuovi geni, tutti quelli che esistono all'interno della cellula umana. Quello che finora è mancato è stata la comprensione di come tutti questi geni funzionano in coordinamento tra loro per realizzare complessi circuiti molecolari che alla fine sono quelli che fanno funzionare le cellule. Anche i biologi avevano bisogno di una mappa della cellula."
Prima di questo studio, secondo la stima più accurata si conoscevano solo circa il 10% delle interazioni molecolari e per di più senza tenere conto delle possibili differenze tra cellule che appartengono a diversi tessuti.
Il gruppo dei ricercatori della Columbia, che comprende fisici e biologi, è stato in grado di assemblare innanzitutto questo circuito molecolare nelle cellule di glioblastoma, e poi dimostrarne sperimentalmente la validità scientifica. Si è trattato di un percorso estremamente complesso e innovativo che ha utilizzato numerosi nuovi approcci presi in prestito per la prima volta da settori apparentemente molto distanti dalla biologia come la teoria informatica e la biologia computazionale.
"Il fatto di avere a disposizione per la prima volta una tale mappa dettagliata dei network che operano nelle cellule di glioblastoma umano ci ha consentito di porci domande precise ma senza alcuna scelta preventiva per questo o quel gene e che ci hanno consentito di scoprire proprio quei geni responsabili delle caratteristiche più maligne di questi tumori" osserva Iavarone.
