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Un gruppo di ricercatori italiani ha descritto il meccanismo molecolare che permette al tessuto del carcinoma delle corde vocali di cambiare comportamento: da una struttura compatta e protettiva a una massa capace di muoversi e invadere.
Lo studio, firmato dall’Istituto Fondazione di Oncologia Molecolare IFOM e dal Dipartimento di Oncologia ed Emato-Oncologia della Università Statale di Milano, è stato pubblicato su Advanced Science e sostenuto da AIRC e da un finanziamento europeo nel quadro del progetto ERC-Synergy. I ricercatori hanno messo a fuoco un programma genetico preciso che regola questo passaggio e ne hanno provato gli effetti in colture cellulari.
Dal punto di vista concettuale, la scoperta collega segnali molecolari a proprietà fisiche del tessuto: la modifica della capacità delle cellule di comunicare e scambiarsi fluidi porta a movimenti collettivi che facilitano la diffusione tumorale.
Gli autori principali, tra cui Hind Abdo e Giorgio Scita, mostrano come l’attivazione di fattori di crescita induca la sintesi di specifiche proteine di membrana che funzionano come interruttori, permettendo al tessuto di superare una barriera che normalmente limita la mobilità cellulare.
Il cuore della scoperta riguarda l’attivazione di geni che portano alla produzione di connessine, proteine di membrana che formano le gap junction.
Le gap junction permettono lo scambio diretto di segnali e fluidi tra cellule vicine: quando queste strutture aumentano, il tessuto acquista la capacità di coordinare i movimenti cellulari. I responsabili molecolari individuati includono i fattori di crescita EGF e AREG, che fungono da segnali iniziali per la sintesi di connessine come Cx26 e Cx31. In questo contesto, il passaggio dallo stato “bloccato” a quello “fluido” viene descritto con termini della fisica della materia.
Per chiarire i termini, gli autori usano l’espressione jammed per indicare un tessuto in cui le cellule sono strettamente aderenti e poco mobili, e unjammed per indicare lo stato più fluido e dinamico. Qui jammed e unjammed sono concetti che traducono in biologia la nozione di transizione di fase nota in fisica. Le gap junction, invece, sono descritte come canali che consentono la sincronizzazione dei cicli di gonfiamento e sgonfiamento cellulare, fenomeno che favorisce il movimento collettivo del tessuto tumorale.
La ricerca si è basata su una combinazione di approcci: colture di cellule umane (inclusi cheratinociti e cellule di carcinoma epidermoide), espianti di epitelio bronchiale sano, cellule di carcinoma delle corde vocali e modelli di carcinoma squamocellulare. I ricercatori hanno impiegato tecniche di imaging avanzato per tracciare il movimento cellulare in tempo reale e hanno applicato l’editing genetico con CRISPR-Cas9 per eliminare selettivamente i geni delle connessine.
Questi strumenti hanno permesso di osservare come la manipolazione genetica e farmacologica delle connessine influenzi direttamente la dinamica del tessuto.
Esperimenti funzionali hanno dimostrato che l’induzione di Cx26 e Cx31 è necessaria per la transizione verso uno stato invasivo: quando le connessine sono inibite o rimosse, il movimento collettivo si arresta. Le osservazioni sono coerenti in diversi modelli cellulari e sono state verificate mediante analisi di imaging e tracciamento.
Inoltre, l’analisi di dati clinici ha correlato l’elevata espressione di alcune connessine con una prognosi peggiore in pazienti affetti da vari tipi di carcinoma, suggerendo un valore prognostico di queste proteine.
Questa scoperta apre la strada a strategie terapeutiche mirate: se l’attivazione del programma molecolare può essere bloccata, è plausibile rallentare o impedire la diffusione del tumore. Esistono già molecole in grado di inibire le connessine, e il gruppo di ricerca intende testare questi composti in colture tridimensionali e in modelli animali.
L’obiettivo è verificare se l’intervento su queste vie molecolari migliori la sopravvivenza e limiti la formazione di metastasi nel carcinoma delle corde vocali e in altri carcinomi squamocellulari.
In conclusione, lo studio fornisce una prova convincente di un controllo molecolare preciso della mobilità tessutale nel cancro: non si tratta di una risposta passiva a forze esterne, ma di un vero e proprio programma genetico che può essere modulato. Questi risultati, sostenuti da AIRC e dal progetto ERC-Synergy, rappresentano un passo significativo verso terapie che mirino non solo alla proliferazione cellulare ma anche alle proprietà fisiche del tessuto tumorale.