Un approfondimento delle ultime ricerche condotte all’interno del Center for Genomic Science di IIT a Milano
Il 19 dicembre 2024 sono stati presentati a Roma i dati del rapporto AIOM sul cancro in Italia, i quali hanno confermato il tumore al seno come la patologia oncologica più frequente tra le donne (925.406 donne), riguardando quasi la metà (45%) di tutte le donne che vivono dopo una diagnosi di tumore. L’International Agency for Research on Cancer (IARC) lo ha definito, ancora nel 2024, come il tumore maggiormente diagnosticato nelle donne, e la quarta causa di morte in tutto il mondo. La ricerca scientifica e le attività di screening e di prevenzione sono, allora, considerate fondamentali per ridurre l’impatto di tale malattia. All’IIT la ricerca sul cancro alla mammella è condotta, in particolare, al Center for Genomics Science (CGS) a Milano, grazie anche a finanziamenti da parte della Fondazione AIRC.
Negli scorsi mesi lo staff di ricerca del CGS ha pubblicato tre studi differenti sulla rivista scientifica ad alto impatto Nature Communications, in cui hanno evidenziato specifiche caratteristiche genetiche del tumore al seno triplo negativo – ovvero un tumore che non risponde ai trattamenti efficaci per la cura degli altri tipi di cancro della mammella e che rappresenta circa il 20% dei tumori al seno – e meccanismi comuni anche ad altri tumori ugualmente aggressivi.
Il team di ricerca guidato da Francesco Nicassio, coordinatore del Centro di IIT a Milano, ha identificato un sistema di “codici a barre genetici” abbinato a un metodo di sequenziamento genetico a singola cellula, per studiare l’evoluzione delle cellule del seno e identificare quelle che iniziano a formare tumori e metastasi. Il passo successivo è stato studiare gli aspetti molecolari delle cellule tracciate, nelle loro caratteristiche genetiche, epigenetiche e trascrizionali. I risultati hanno mostrato che proprio le caratteristiche epigenetiche – ovvero quelle modificazioni che, pur non modificando la sequenza del DNA e dell’RNA, sono in grado di influire sull’espressione dei geni – sono alla base sia dello sviluppo iniziale del tumore sia della formazione di metastasi. Tali caratteristiche rappresentano una sorta di firma molecolare, che i ricercatori definiscono ‘epigenoma pro-metastatico’, presente nel tumore primario e che permette di identificare le cellule più aggressive. Tali risultati sono fondamentali per sviluppare terapie più mirate ed efficaci contro questo tipo di tumore.
Un altro studio, guidato dal ricercatore Stefano Campaner, ha riguardato la capacità delle cellule tumorali di replicare il proprio genoma in modo veloce e frequente senza incorrere in errori che porterebbero alla loro morte. Una peculiarità delle cellule tumorali risiede nella loro capacità di trascrivere il DNA mentre viene duplicato. Il gruppo di Campaner ha identificato una proteina cruciale, chiamata CDK12, che coordina la duplicazione del DNA e la trascrizione dell’RNA. Inoltre i ricercatori hanno scoperto che il silenziamento della proteina CDK12 (o la sua inibizione mediante farmaci), innesca un meccanismo di auto-danneggiamento del genoma della cellula tumorale che porta alla loro morte. La nuova scoperta indica quali possono essere le strategie future da utilizzare per sviluppare terapie mirate che siano efficaci e selettive per la cura del cancro.
Nel terzo lavoro, il gruppo di ricerca coordinato da Mattia Pelizzola al Centro di Milano e presso il Dipartimento di Biotecnologie e Bioscienze dell’Università Milano-Bicocca, ha sviluppato una tecnica per decifrare nel dettaglio i programmi trascrizionali delle cellule e l’ha utilizzato per caratterizzare un modello di tumore al seno triplo negativo. In particolare, i ricercatori hanno sviluppato una sorta di lente di ingrandimento, chiamata Nanodynamo, che consente di entrare virtualmente nelle cellule e seguire gli RNA codificati da ogni gene nel loro viaggio dal nucleo al citoplasma. Nanodynamo, attraverso una tecnologia di sequenziamento a Nanopori, fotografa quante molecole di RNA sono presenti nei diversi compartimenti cellulari, poi integra questa informazione con il numero di trascritti prodotti negli ultimi 20 minuti. Nanodynamo, quindi, consente di osservare con estrema precisione il ciclo vitale delle molecole di RNA nelle sue molteplici fasi di maturazione e migrazione all’interno della cellula. Tale tecnica è stata applicata al modello di tumore al seno triplo negativo rilevando, ad un livello di dettaglio precedentemente non ottenibile, le alterazioni trascrizionali tipiche di questo tumore e come queste rispondano a trattamenti farmacologici.
