Biologia molecolare, cancro, cellule staminali, Ematologia, medicina

La genesi di una Leucemia Acuta Mieloide ed il rumore di fondo delle mutazioni genetiche

AML24 mutation progression v2d © Cell

Gli scienziati che cercano di comprendere le basi dello sviluppo delle malattie, ad esempio i tumori, si trovano ad avere a che fare con centinaia di dati riguardanti mutazioni genetiche presumibilmente correlate alla patologia di interesse. Cercare di comprendere il ruolo specifico di ognuna di queste mutazioni è un lavoro molto complicato e dispersivo. Nell’ambito delle Leucemie però sembra che il campo di interesse si possa finalmente restringere grazie ai risultati di un lavoro degli scienziati della Washington University School of Medicine di St. Louis. I ricercatori hanno infatti dimostrato che solo poche delle mutazioni osservabili sono effettivamente indispensabili allo sviluppo della patologia in esame, la Leucemia Acuta Mieloide (LAM), mentre tutte le altre sono semplicemente il frutto dell’avanzare dell’età e dell’accumulo di errori di trascrizione, anno dopo anno.

“Ora noi abbiamo un’idea molto chiara di come la LAM evolve” commenta il direttore del Istituto di Genomica presso la Washington University, il dr. Richard K. Wilson. “Non sono importanti centinaia di mutazioni poiché solo poche di queste spingono una cellula normale a trasformarsi in tumorale”.

Per giungere a queste conclusioni i ricercatori hanno analizzato il genoma di cellule staminali del sangue di persone malate e di persone in buono stato di salute. Inoltre, per le persone sane, hanno raccolto campioni per diverse classi di età, dal neonato ai 70 anni. Grazie a questi campioni i ricercatori hanno osservato che nelle cellule staminali si accumulano regolarmente mutazioni, indipendentemente dalla presenza della malattia, e sono anche riusciti a calcolarne la velocità di accumulo.

“Era noto che le mutazioni si accumulano nella cellula nel corso della crescita ma nessuno aveva idea di quante di queste mutazioni interessassero le cellule staminali del sangue e con quale frequenza si sviluppassero” dice il prof. Daniel Link ” Queste mutazioni si formano casualmente durante la divisione cellulare e non sono correlate al cancro. Il nostro DNA ne può tollerare un numero enorme senza alcuna conseguenza negativa”.

I ricercatori sono quindi riusciti a distinguere due tipi di mutazioni, quelle dovute semplicemente all’età e quelle direttamente responsabili dello sviluppo della malattia. Isolando il rumore di fondo delle mutazioni dovute all’invecchiamento, le analisi hanno permesso di distinguere ulteriormente delle mutazioni primarie, indispensabili per dare effettivamente il via al processo tumorale, e mutazioni cooperative, che intervengono a sostegno delle mutazioni primarie a sviluppo della malattia iniziato. “Se una mutazione primaria appare in una delle cellule staminali del sangue, questo evento cattura anche l’intera storia genetica della cellula, comprese tutte le precedenti mutazioni accumulate, ed inizia la leucemia” aggiunge Link.

I ricercatori inoltre sono stati sorpresi dal fatto che il numero di mutazioni è praticamente identico sia in persone sane che in persone con la leucemia. Questo, peraltro, potrebbe aiutare a comprendere il perchè la malattia si manifesta particolarmente in età avanzata.

“La Leucemia Acuta Mieloide (LAM) è una patologia relativamente rara fino all’età di 60 anni. E’ il costante accumulo di mutazioni casuali nel DNA delle cellule staminali del sangue che contribuisce ad aumentare il rischio della malattia” commenta il prof. John Welch.

La definizione di questo nuovo modello di sviluppo della malattia potebbe avere delle ricadute importanti anche negli altri casi di patologie tumorali. “Il nostro studio non fornisce prove che questo modello di sviluppo sia applicabile ad altri tipi di cancro, ma certamente gli scienziati dovrebbero controllarne la validità. Questo modello potrebbe spiegare il gran numero di mutazioni che i ricercatori hanno riscontrato in diversi tumori, tra i quali quelli del seno e del polmone. L’idea che la maggior parte delle mutazioni che si trovano in una cellula siano precedenti alla loro effettiva trasformazione in cellula cancerosa, è una osservazione completamente nuova e che deve essere ulteriormente approfondita nel futuro.” conclude il prof. Timothy Ley.

Link all’articolo originale