Esosoma, la valigia di viaggio del Cancro.

Un antico proverbio dice: “Le vie del signore sono infinite”. Per il tema di questo articolo si potrebbe affermare che ” le vie del cancro sono insospettabili”. Succede che ci sono alcune mutazioni con abbastanza potere per avviarlo, che alcuni virus possono promuoverle, che in generale accumulano cambiamenti diversi in ciascuna delle loro regioni o che si evolvono per adattarsi e sopravvivere, tra molte altre cose, alcune delle quali bizzarre. E tra tutti i percorsi che intraprendono ne è apparso uno nuovo: sono capaci, letteralmente, di inviare “valigie” con le informazioni necessarie affinché anche altre cellule si possano trasformare, come se fossero predicatrici di successo. Quelle valigie o borse sono proprio gli esosomi che abbiamo tanto sentito parlare ultimamente con la tecnologia 5G e la pandemia coronavirus.

Gli esosomi sono conosciuti da anni, ma fino a non molto tempo fa la loro funzione era a dir poco denigrata: erano considerati come discariche di rifiuti (1), modi in cui alcune cellule utilizzavano per smaltire i loro inutili rifiuti. A poco a poco è diventato chiaro che il loro ruolo non era né così semplice né così limitato.
Ad esempio, le cellule di difesa del sistema immunitario inviano segnali (antigeni) contenuti negli esosomi ad altri partner. In questo modo li fanno riconoscere le minacce che hanno rilevato e si attivano contro di loro: orchestrano la risposta. Anche nel cervello, le cellule della glia – supporto del sistema nervoso – sono in grado allo stesso modo di “inviare” proteine ​​ai neuroni (2) in modo che possano resistere meglio a vari tipi di minacce sotto forma di stress. Infatti, negli esosomi (che sono di dimensioni simili ai virus) sono stati trovati fino a 4.000 diverse proteine, grassi e persino acidi nucleici (DNA, RNA). È un mezzo di comunicazione tra le cellule che fino a poco tempo fa era considerato impossibile, e che in caso di cancro può essere particolarmente importante.

Prove recenti e in crescita

Negli ultimi anni si sono viste diverse cose. Tra questi, le cellule tumorali di solito producono più esosomi (3) rispetto alle cellule sane e che questi possono essere rilevati nel sangue dei pazienti. Anche alcune delle funzioni che sembrano avere. Nel caso del glioma, un tipo di tumore al cervello, le cellule tumorali possono inviare sacche con proteine ​​responsabili della distruzione dei tessuti (4), che consente loro di avanzare e facilita la metastasi.

Queste sacche contengono anche fattori per stimolare la formazione di nuovi vasi sanguigni, potendo così catturare i nutrienti di cui hanno bisogno man mano che crescono. È, risparmiando la distanza, quasi come un trasferimento orizzontale, il processo mediante il quale i batteri condividono i geni tra loro (e che consente loro di diventare rapidamente resistenti ad alcuni antibiotici). Ora, un nuovo studio (5) ha fatto un ulteriore passo avanti: ha dimostrato che gli esosomi sono in grado di trasformare direttamente le cellule sane in cellule tumorali. E ha evidenziato il meccanismo con cui lo fanno.

“Quello che abbiamo visto è che gli esosomi dei pazienti sono in grado di promuovere il processo tumorale. E l’abbiamo visto nel miglior modello animale che abbiamo attualmente ”, commenta Alberto Villanueva, ricercatore presso IDIBELL a Barcellona e partecipante al lavoro.

Esosoma, la valigia di viaggio del Cancro.

Villanueva fa riferimento alla parte finale dello studio, forse la più scioccante: i ricercatori hanno prelevato sangue da diversi pazienti con cancro al seno e da donne sane. Da questi campioni hanno isolato gli esosomi che contenevano. Quindi li hanno introdotti insieme alle cellule mammarie umane nelle ghiandole mammarie dei topi e hanno aspettato di vedere cosa sarebbe successo.

Come previsto, nessun tumore si è sviluppato negli animali con esosomi di donne sane. Ma, e qui la cosa scioccante, metà dei topi con esosomi di pazienti malati ha sviluppato il tumore corrispondente. In qualche modo le informazioni contenute in quelle valigie erano sufficienti perché cellule completamente normali diventassero cancerose. E quali erano queste informazioni? Ebbene, a quanto pare quello trasportato dai microRNA, piccole molecole … anti-messaggeri.

MicroRNA: la chiave della trasformazione

I microRNA sono piccole molecole di RNA che hanno la capacità di inibire l’espressione di alcune proteine. Se queste proteine ​​sono fondamentali per controllare il ciclo cellulare, le conseguenze possono essere drammatiche. E questo è ciò che i ricercatori suggeriscono nel loro studio: che attraverso di loro gli esosomi possono trasformare le cellule normali in cellule tumorali. E lo fanno perché hanno a disposizione tutti i macchinari.

A differenza delle cellule normali, le cellule tumorali includono la proteina Dicer negli esosomi, responsabile del taglio dell’RNA in piccoli frammenti, che sono quelli veramente efficaci. Oppure la proteina Argonaut 2 (dal nome di Jason e dei suoi compagni gli Argonauti), che permette loro di legarsi ad altri RNA ed esercitare così la loro funzione. Cioè, hanno tutte le armi necessarie. Infatti, e per corroborare la loro ipotesi, quando hanno bloccato la proteina Dicer, hanno visto come la capacità di formare tumori fosse notevolmente ridotta.

“Lo studio è molto interessante e apre strade molto promettenti”, afferma Sònia Guil, ricercatrice presso il Programma di epigenetica e biologia del cancro a Barcellona. Tuttavia, “credo che sia ancora necessario caratterizzare meglio i microRNA responsabili e il loro ruolo causale in vivo, non in condizioni di laboratorio”, aggiunge.

La presenza di esosomi tumorali nel sangue apre le porte per migliorare la diagnosi della malattia. “Se confermati, potrebbero fungere da indicatore facilmente accessibile. Rientrerebbero in quella che ora è nota come biopsia liquida. Inoltre, sembra logico pensare che ogni tipo di tumore porti una firma caratteristica del tessuto, che ci permetterebbe di conoscerne l’origine”, commenta Guil. Potrebbero anche essere usati per il trattamento: non solo cercando di intercettarli, ma potrebbero essere usati come veicolo per somministrare farmaci specifici.

E un ultimo dubbio, che emerge dal testo. Non dire che non ci hai pensato. Se gli esosomi possono trasformare cellule normali in cellule tumorali, se possono viaggiare nel sangue, allora potrebbero rendere il cancro una malattia contagiosa?

“È una domanda valida, ma estremamente improbabile” (6), afferma Villanueva. Per iniziare con i dati: si conoscono solo tre tipi di tumori contagiosi, ma uno si verifica nei cani e gli altri nel diavolo della Tasmania e in un particolare tipo di criceti, non nell’uomo. Al massimo dovremmo preoccuparci di alcuni virus come il papilloma, che aumenta la possibilità di cancro cervicale, ma non è un tumore contagioso di per sé. E, inoltre, c’è il dettaglio delle quantità. “In laboratorio estraiamo gli esosomi, li concentriamo e li iniettiamo in un’area molto specifica di topi che sono anche immunosoppressi”, commenta Villanueva. “Nella vita reale le quantità che potrebbero essere trasmesse sarebbero notevolmente inferiori. E gli esosomi non sono virus, non possono moltiplicarsi ”.

Le valigie, a quanto pare, non fanno viaggi così lunghi.


Fonti:

  1. Biogenesis, secretion, and intercellular interactions of exosomes and other extracellular vesicles [Link a PubMed].
  2. Neurotransmitter-Triggered Transfer of Exosomes Mediates Oligodendrocyte–Neuron Communication [Link a Plos Biology].
  3. Exosomes from triple-negative breast cancer cells can transfer phenotypic traits representing their cells of origin to secondary cells [Link a PubMed].
  4. Exosomes reflect the hypoxic status of glioma cells and mediate hypoxia-dependent activation of vascular cells during tumor development [Link a PNAS].
  5. Cancer exosomes perform cell-independent microRNA biogenesis and promote tumorigenesis [Link a PubMed].
  6. Risk of cancer after blood transfusion from donors with subclinical cancer: a retrospective cohort study [Link a PubMed].
  7. Articolo tradotto dalla pubblicazione originale “Exosomas: las bolsas de viaje del cáncer” [Link a Scientific American].