Scoperto un nuovo percorso per le cellule tumorali per trasferire materiale genetico

I ricercatori dell’Università di Notre Dame hanno scoperto un altro modo in cui le cellule tumorali trasferiscono materiale genetico ad altre cellule nel loro microambiente, causando la diffusione del cancro.

Nel loro ultimo studio, pubblicato su Cell Reports, Crislyn D’Souza-Schorey, il Professor Morris Pollard presso il Dipartimento di Scienze Biologiche, e collaboratori hanno scoperto che il “carico” del DNA viene trasportato in piccole sacche informative chiamate microvescicole extracellulari. Il loro studio è una continuazione del lavoro che il suo laboratorio ha intrapreso per comprendere ulteriormente la condivisione delle informazioni tra le cellule.

“Abbiamo dimostrato che il DNA presente in queste microvescicole è correlato alle metastasi, quindi ora abbiamo un’ottima piattaforma per valutare le aberrazioni genetiche”, ha affermato D’Souza-Schorey, che è anche affiliato al Berthiaume Institute for Precision Health, il Centro Boler-Parseghian per le malattie rare e trascurate e l’Harper Cancer Research Institute.

Le cellule tumorali, a differenza delle cellule normali, sono spesso piene di DNA citosolico, che è il DNA che si trova nel fluido gelatinoso al di fuori del nucleo della cellula. Questo DNA può essere derivato da più fonti, ma prove recenti suggeriscono che l’instabilità cromosomica è una fonte primaria di DNA citosolico nelle cellule tumorali.

Il team di ricerca ha utilizzato un modello cellulare di un malato di cancro di sesso maschile per mostrare come il DNA del cromosoma Y – presente nel citosol a causa dell’instabilità cromosomica – fosse trasportato da vescicole extracellulari e trasferito a una linea cellulare epiteliale mammaria femminile.

“Queste cellule femminili non hanno il DNA del cromosoma Y presente senza esposizione alle microvescicole maschili”, ha affermato James Clancy, assistente professore di scienze biologiche, che è il primo autore dell’articolo. “Questo è un modo semplice per mostrare alle persone che il DNA è stato trasferito, rendendo più facile provare questa forma di comunicazione”.

I ricercatori hanno dimostrato che il DNA citosolico viene spostato nelle microvescicole insieme a un enzima, cGAS, che è stato scoperto in parte a causa del suo ruolo durante la risposta immunitaria alle infezioni batteriche e virali. Gli scienziati potrebbero aver riconosciuto che i cGAS svolgono un ruolo nella progressione del tumore e questo nuovo studio ha delineato un modo in cui il DNA viene modificato per favorire tale progressione.

Il lavoro pubblicato dal laboratorio di D’Souza-Schorey nel 2019 su Nature Cell Biology ha descritto come il microRNA all’interno delle cellule tumorali viene spostato nelle microvescicole che iniziano appena a formarsi alla periferia cellulare. Una volta eliminate, queste vescicole vengono assorbite dalle cellule non tumorali nel microambiente. Le microvescicole possono anche essere trovate circolanti attraverso il corpo in fluidi come sangue e urina e possono essere utilizzate come biomarcatori che indicano la presenza del cancro.

Mentre il microRNA può influenzare l’espressione proteica più rapidamente del DNA, i ricercatori erano interessati al contenuto del DNA in quanto è la parte reale del genoma di una persona, comprese eventuali mutazioni associate al tumore, ha detto Clancy. È stato anche più difficile dimostrare che il DNA si è spostato da una cellula all’altra.

La continua ricerca fondamentale del laboratorio in quest’area può portare alla diagnosi precoce di diversi tipi di tumori.

Riferimento: Clancy JW, Sheehan CS, Boomgarden AC, D’Souza-Schorey C. Reclutamento del DNA in microvescicole derivate dal tumore. Rapporti cellulari. 2022;38(9). doi: 10.1016/j.celrep.2022.110443.

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