Nuovi e rivelatori dati sull’origine del cancro

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Il cancro richiede cambiamenti multipli nelle proprietà cellulari, e l’accumulo di mutazioni che producono questi cambiamenti può essere accelerato. Uno studio pubblicato sulla rivista Nature e sviluppato da un team di scienziati del Center for Systems Biology della Harvard University di Cambridge (USA) ha concluso che l’instabilità genetica, un aumento ereditario del tasso di mutazione genetica, accelera l’adattamento evolutivo ed è diffuso nel cancro.

L’instabilità genetica è difficile da studiare nel cancro, rendendo difficile valutare le traiettorie evolutive che inattivano sia le copie di un gene soppressore tumorale sia quelle che mutano solo una delle due copie di un gene, esponendo l’aploinsufficienza o alterando prevalentemente la funzione di una proteina.

Nei mammiferi, tale instabilità genetica può derivare da danni a due copie di geni coinvolti nel metabolismo del DNA e nella regolazione del ciclo cellulare o dall’inattivazione di una copia di un gene il cui prodotto è presente in quantità limitate (aploinsufficienza, fondamentalmente quando alcuni geni esprimono un fenotipo anomalo); tuttavia, è stato difficile determinare l’importanza relativa di questi due meccanismi.

Scoprono come il cancro inizia dalla prima mutazione

I genomi dei tumori umani rivelano mutazioni che possono causare instabilità genetica, ma non possono facilmente rivelare se queste mutazioni sono omozigoti o eterozigoti. Per scoprirlo, gli esperti hanno selezionato un organismo più gestibile sperimentalmente, Escherichia coli (E.coli), un tipo di batteri che vive nell’intestino. In questo batterio, l’applicazione di una selezione forte e ripetuta arricchisce l’instabilità genetica. Gli scienziati hanno identificato mutazioni candidate, eterozigoti, che causano instabilità.

“L’ingegneria di queste mutazioni, come eterozigoti, nel ceppo diploide ancestrale ha causato instabilità genetica. Mutazioni che hanno inattivato una copia di geni aploinsufficienti erano più comuni di quelle che hanno alterato in modo dominante la funzione della copia del gene mutato. I geni mutati sono stati arricchiti per i geni che funzionano nel trasporto, nel controllo della qualità delle proteine e nel metabolismo del DNA, e hanno rivelato nuovi bersagli per l’instabilità genetica, compresi i geni essenziali”, spiegano gli autori.

Anche se solo una minoranza (10 dei 57 geni) dei target identificati hanno geni umani omologhi coinvolti nel cancro, il resto sono candidati a contribuire all’instabilità genetica umana. Per testare questa ipotesi, gli esperti hanno inattivato sei esempi in una linea cellulare umana quasi aploide: cinque di queste mutazioni hanno aumentato l’instabilità.

“Concludiamo che eventi genetici unici causano instabilità genetica nelle cellule di lievito diploide e proponiamo che mutazioni simili ed eterozigoti negli omologhi dei mammiferi innescano instabilità genetica nel cancro”, commentano gli autori. Rimani su Scoprire per trovare ogni giorno le notizie curiose sul mondo animale, ultime ricette, storie di tecnologia, videogiochi e curiosità, direttamente sul nostro sito web, la nostra pagina di Facebook Twitter per non perderti niente.

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