Cancro al seno: tumori che diventano più liquidi e segnali di diffusione secondo lo studio

Capire quando e perché un tumore sviluppi capacità invasiva rappresenta una delle priorità della ricerca oncologica. Le metastasi, infatti, sono indicate come la principale causa di morte nei pazienti oncologici. Finora l’attenzione si è concentrata soprattutto su mutazioni del DNA, regolazione dell’attività genica e alterazioni proteiche collegate a crescita, adesione e movimento cellulare. Una prospettiva complementare arriva ora da uno studio pubblicato su Nature Materials, che invita a considerare il tumore anche come materiale fisico: la sua “consistenza”, intesa come grado di coesione, rigidità e capacità delle cellule di muoversi, riorganizzarsi e “scivolare” tra loro nel tessuto, può incidere direttamente sulla diffusione.

viscosità del tessuto tumorale e capacità di diffusione

Il lavoro, coordinato da Ifom – Istituto Airc di Oncologia molecolare e dal Dipartimento di oncologia ed emato-oncologia (Dipo) della Statale di Milano, è stato condotto da Stefano Marchesi con la guida di Andrea Disanza e Giorgio Scita. La ricerca include la collaborazione del fisico Fabio Giavazzi (Università degli Studi di Milano) e il contributo di ricercatori del National Institutes of Health di Bethesda, USA.

Secondo la nota diffusa dai ricercatori, la viscosità del tessuto tumorale emerge come un parametro chiave per interpretarne il comportamento. La dinamica viene spiegata attraverso un’analogia: una “goccia” che si espande su una superficie si comporta in modo diverso a seconda della viscosità, con una sostanza più densa che resta compatta e si diffonde lentamente, mentre una più fluida si allarga rapidamente. Trasferendo il concetto ai tumori, quando il tessuto appare più compatto le cellule tendono a restare coese, mentre quando il tessuto diventa più fluido le cellule possono riorganizzarsi e muoversi con maggiore facilità, favorendo la disseminazione. In questa cornice, la progressione tumorale viene descritta come una transizione tra uno stato “solido” e uno “fluido”.

transizione solido-fluido guidata da una specifica proteina

Al centro del meccanismo identificato nello studio c’è la proteina IRSp53. I ricercatori riportano che, quando i livelli di IRSp53 diminuiscono oppure quando la sua distribuzione nelle cellule risulta alterata, il tessuto tumorale perde viscosità. Il paragone utilizzato nella nota descrive un passaggio da una consistenza più simile al miele a una più vicina all’acqua: in tale condizione il tumore diventa più dinamico e potenzialmente più invasivo.

dal livello molecolare al comportamento del tessuto

La ricerca collega fenomeni su scale diverse grazie all’integrazione tra modelli fisici, esperimenti biofisici avanzati e analisi di biologia molecolare. L’interpretazione proposta parte dall’interazione di IRSp53 con un’altra proteina, Afadin, indicata come elemento coinvolto nel mantenimento dell’organizzazione delle giunzioni tra cellule. Questo aspetto si riflette, a livello cellulare, nel controllo di tensione e coesione tra cellule. Su scala più ampia, le proprietà risultanti vengono collegate al comportamento collettivo del tessuto, includendo la sua viscosità.

riscontro clinico su campioni di tumore al seno

Un passaggio rilevante dello studio riguarda l’associazione con dati clinici. Analizzando campioni di tumore al seno, in collaborazione con patologi dell’Istituto Europeo di Oncologia, è stato osservato che livelli bassi di IRSp53 oppure una distribuzione anomala della proteina risultano collegati a una prognosi peggiore e a una maggiore probabilità di evoluzione verso forme invasive. La nota sottolinea quindi che la viscosità tissutale non appare come un concetto soltanto teorico, ma come un parametro associato a un impatto reale sulla malattia.

un nuovo livello oltre il profilo genetico e molecolare

Le tecnologie disponibili permettono di leggere il tumore sul piano genetico e molecolare. L’impianto della ricerca aggiunge però un ulteriore livello: le proprietà fisiche emergenti del tessuto. La prospettiva descritta è quella di passare dalla conoscenza del “codice” del tumore alla comprensione del suo comportamento materiale, con implicazioni future per identificare tumori più aggressivi, prevederne l’evoluzione e, nel tempo, intervenire non soltanto sui meccanismi molecolari, ma anche sulle proprietà fisiche che regolano la diffusione.

ricerca interdisciplinare e contributi istituzionali

Lo studio viene presentato come espressione di ricerca interdisciplinare, con lavoro coordinato in modo integrato tra biologi, fisici e clinici. Il progetto risulta realizzato grazie al sostegno di Erc-Synergy, Fondazione Airc e al programma Airc 5x1000 coordinato da Stefano Piccolo.

Principali ricercatori citati nello studio:

• Stefano Marchesi
• Andrea Disanza
• Giorgio Scita
• Fabio Giavazzi