Le cellule tumorali, da sempre considerate in competizione per la sopravvivenza, potrebbero invece essere più cooperative di quanto si pensasse. Una recente ricerca della New York University ha scoperto che, in ambienti ostili e con risorse limitate, queste cellule collaborano per ottenere i nutrienti necessari alla propria crescita. Alla base di questo meccanismo vi è un enzima specifico che consente la condivisione delle risorse. Bloccando questo enzima, le cellule tumorali sono risultate incapaci di nutrirsi e sono morte, aprendo nuove prospettive nella lotta contro il cancro.
LE CELLULE TUMORALI COLLABORANO
Una ricerca pubblicata su Nature ha evidenziato un aspetto sorprendente della biologia del cancro: oltre a competere per le risorse, le cellule tumorali possono anche cooperare, soprattutto in ambienti difficili. Gli scienziati hanno studiato questa dinamica nei topi, dimostrando che alcuni organismi in condizioni estreme sviluppano strategie cooperative.
Ad esempio, microrganismi come i lieviti collaborano per reperire nutrienti solo quando sono in condizioni di carenza. Allo stesso modo, le cellule tumorali, spesso si trovano in ambienti con risorse limitate. Gli autori dello studio hanno sottolineato che, sebbene la competizione sia essenziale per la progressione tumorale, anche le interazioni cooperative all’interno dei tumori giocano un ruolo fondamentale, sebbene ancora poco compreso.
La scarsità di nutrienti è una caratteristica tipica del microambiente tumorale e si ipotizza che la selezione naturale favorisca la sopravvivenza delle cellule in grado di cooperare per reperire le risorse necessarie.
Per comprendere meglio questa dinamica, i ricercatori hanno monitorato la crescita di cellule provenienti da diversi tipi di tumori. Sebbene le cellule tumorali assorbano normalmente gli amminoacidi in modo competitivo, quando vengono private della glutammina, il più abbondante tra gli amminoacidi presenti nell’organismo, iniziano a collaborare per ottenere i nutrienti necessari.
«Abbiamo notato che la limitazione degli amminoacidi avvantaggia le popolazioni cellulari più numerose, ma non quelle più piccole, suggerendo un processo cooperativo basato sulla densità cellulare», ha spiegato Carlos Carmona-Fontaine, professore di biologia alla New York University.
Attraverso esperimenti su cellule di tumori della pelle, del seno e del polmone, i ricercatori hanno scoperto che una delle principali fonti di nutrienti per le cellule tumorali proviene dagli oligopeptidi, piccoli frammenti di amminoacidi che fungono da messaggeri tra le cellule.
IL CANCRO SOPRAVVIVE GRAZIE A UN PARTICOLARE ENZIMA
Piuttosto che assorbire semplicemente gli oligopeptidi, le cellule tumorali attivano un meccanismo cooperativo. Rilasciano un enzima chiamato CNDP2, che scompone questi peptidi in amminoacidi liberi, rendendoli facilmente utilizzabili per la crescita del tumore.
«Poiché questo processo avviene all’esterno delle cellule, si crea una riserva condivisa di amminoacidi, un bene comune per il tumore», spiega il professor Carmona-Fontaine. Tuttavia, quando le cellule tumorali sono state trattate con bestatina, un farmaco che inibisce il CNDP2, non sono più riuscite a nutrirsi e sono morte.
La bestatina, nota anche come ubenimex, non è approvata per il trattamento del cancro né in Europa né negli Stati Uniti. Tuttavia, in Giappone è in uso da oltre 35 anni come terapia adiuvante post-chemioterapia. Gli studi hanno dimostrato che la bestatina blocca l’assorbimento degli oligopeptidi in diversi tipi di cellule tumorali, inclusi tumori della pelle, del polmone, del seno, del colon e del pancreas.
AFFAMARE LE CELLULE TUMORALI
Identificato il CNDP2 come fattore chiave nella cooperazione tra cellule tumorali, i ricercatori hanno utilizzato la tecnologia CRISPR per eliminare questo enzima dalle cellule tumorali e osservarne gli effetti.
La crescita dei tumori privi di CNDP2 è risultata ridotta, un effetto ancora più marcato quando l’eliminazione dell’enzima è stata combinata con una dieta povera di oligopeptidi. Questi nutrienti si trovano in alimenti come latte, uova, carne, soia, legumi, cereali, semi di canapa e lino. I ricercatori hanno inoltre osservato che la crescita di tumori non modificati geneticamente poteva essere ridotta associando una dieta povera di oligopeptidi con la somministrazione di bestatina, una strategia che potrebbe rivelarsi utile nei trattamenti clinici.
Gli scienziati mirano a tradurre queste scoperte in nuove terapie oncologiche al fine di interrompere la cooperazione cellulare. Lo studio condotto sui topi fornisce una prima dimostrazione del concetto, ma saranno necessarie ulteriori ricerche per verificarne l’efficacia negli esseri umani.
Attualmente, i trattamenti contro il cancro includono la rimozione chirurgica del tumore, la distruzione delle cellule con radiazioni o chemioterapia, il potenziamento del sistema immunitario con l’immunoterapia o l’uso di farmaci mirati per alterare la crescita cellulare. Tuttavia, questi risultati aprono la strada un metodo innovativo nella lotta contro il cancro: affamare le cellule tumorali fino alla morte.
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