Nuove speranze nella lotta contro il cancro arrivano da una scoperta scientifica che potrebbe rivoluzionare il modo in cui diagnosticare la malattia nelle sue fasi iniziali. Diversi tipi di tumore presentano “impronte digitali” molecolari uniche, che risultano essere rilevabili con straordinaria precisione nelle prime fasi del cancro, grazie all’uso di piccoli scanner portatili. La ricerca, pubblicata oggi sulla rivista Molecular Cell, è il frutto del lavoro di un team di scienziati del Centro di Regolazione Genomica (CRG) di Barcellona, e rappresenta un passo significativo verso la creazione di test diagnostici non invasivi, in grado di rilevare diverse forme di cancro in modo rapido e precoce.
Lo studio si concentra sui ribosomi, le “fabbriche di proteine” all’interno delle cellule. Per decenni, si è pensato che i ribosomi fossero identici in tutto il corpo umano, ma i ricercatori hanno scoperto che presentano una complessità nascosta: piccole modifiche chimiche che variano tra tessuti, stadi di sviluppo e malattie. “I nostri ribosomi non sono tutti uguali: sono specializzati in tessuti diversi e portano firme uniche che riflettono ciò che accade all’interno dei nostri corpi“, ha spiegato Eva Novoa, professoressa di ricerca ICREA, ricercatrice presso il CRG e autrice principale dello studio.
Queste differenze chimiche nei ribosomi, in particolare le modifiche nell’RNA ribosomiale (rRNA), hanno rivelato un’informazione preziosa per la diagnosi. “Queste sottili differenze possono dirci molto sulla salute e sulla malattia“, ha continuato Novoa. L’RNA ribosomiale è un tipo speciale di molecola che, insieme alle proteine, forma i ribosomi, ed è soggetto a modifiche chimiche che influenzano la funzione dei ribosomi stessi. “Il 95% dell’RNA umano è RNA ribosomiale: sono molto diffusi nelle nostre cellule“, ha aggiunto Novoa.
Il team di ricerca ha esaminato i vari tipi di modifiche chimiche nell’rRNA umano e di topo provenienti da diversi tessuti, tra cui cervello, cuore, fegato e testicoli. Hanno così scoperto che ogni tessuto possiede un “modello” unico di modifiche, chiamato impronta digitale epitrascrittomica. “L’impronta digitale su un ribosoma ci dice da dove proviene una cellula“, ha affermato Ivan Milenkovic, primo autore dello studio. “È come se ogni tessuto lasciasse il suo indirizzo su un’etichetta nel caso in cui le sue cellule finissero negli oggetti smarriti“, ha continuato Milenkovic.
Lo studio ha anche esplorato i campioni di tessuto di pazienti con cancro, in particolare nei polmoni e nei testicoli. “Le cellule cancerose sono ‘ipomodificate’, il che significa che perdono costantemente alcuni di questi segni chimici“, ha dichiarato Milenkovic. “Pensavamo che potesse essere un potente biomarcatore“, ha proseguito. Gli scienziati hanno osservato con particolare attenzione il cancro ai polmoni, analizzando tessuti normali e malati da 20 pazienti con tumori ai polmoni nei primi due stadi. I risultati hanno confermato che l’rRNA nelle cellule tumorali è ipomodificato. Utilizzando questi dati, il team ha creato un algoritmo che ha mostrato una capacità quasi perfetta nel distinguere tra cancro ai polmoni e tessuto sano.
“Il vantaggio del sequenziamento nanopore è che si basa su dispositivi di sequenziamento piccoli e portatili, che possono stare nel palmo di una mano“, ha spiegato Novoa. Questa tecnologia consente agli scienziati di analizzare le molecole di RNA in tempo reale, senza la necessità di rimuovere le modifiche chimiche, come accadeva nelle tecniche convenzionali. “Ci consente di vedere le modifiche così come sono, nel loro contesto naturale“, ha evidenziato Novoa. Con questa innovazione, è stato possibile esaminare solo 250 molecole di RNA per distinguere le cellule cancerose da quelle sane, una frazione infinitesimale rispetto alla capacità dei dispositivi di sequenziamento tradizionali.
Il team di ricerca spera che questo approccio possa portare a un test rapido e altamente accurato in grado di rilevare l’impronta ribosomiale del cancro, utilizzando minime quantità di tessuto. In futuro, i ricercatori intendono sviluppare un metodo diagnostico che possa identificare l’impronta del cancro nell’RNA circolante nel sangue, un approccio meno invasivo rispetto ai campioni di tessuto. Tuttavia, gli autori dello studio avvertono che sono necessari ulteriori studi per convalidare questi biomarcatori in diverse popolazioni e tipi di cancro. “Stiamo solo scalfendo la superficie“, ha notato Milenkovic. “Abbiamo bisogno di studi più ampi per convalidare questi biomarcatori in diverse popolazioni e tipi di cancro“, ha aggiunto.
Una delle principali sfide scientifiche rimaste è capire perché queste modifiche chimiche cambiano nel cancro. Se le modifiche dell’rRNA aiutano le cellule a produrre proteine che favoriscono la crescita incontrollata, potrebbe esserci la possibilità di identificare i meccanismi responsabili di queste modifiche, aprendo la strada a trattamenti che possano invertire i cambiamenti dannosi. “Stiamo lentamente ma inesorabilmente svelando questa complessità“, ha concluso Novoa. “È solo questione di tempo e arriveremo a comprendere il linguaggio della cellula“.