Simulazioni contro i tumori

È il numero di mutazioni e di geni modificati all’interno di una cellula a determinare lo sviluppo di un tumore e la sua natura benigna o maligna. Numero che sarebbe più alto di quanto creduto finora. L’affermazione si basa sui risultati ottenuti da Niko Beerenwinkel e collaboratori delle università americane di Harvard e John Hopkins, che hanno sperimentato un nuovo modello matematico e pubblicato la loro ricerca su Plos.

La modellizzazione matematica dello sviluppo dei tumori esiste da più di cinquant’anni. Le simulazioni su cui ci si è basati finora riconducevano la responsabilità dell’insorgenza del cancro e della sua diffusione alla modificazione di tre geni al massimo all’interno di una cellula. L’applicazione del nuovo modello matematico dimostrerebbe invece che la progressione tumorale può essere determinata da circa cento differenti mutazioni che interessano almeno una ventina di geni in ciascuna cellula coinvolta.

Per lo sviluppo del nuovo sistema, i ricercatori si sono basati su un modello comunemente utilizzato nella genetica delle popolazioni (modello  di Wright-Fisher) adattato alla proliferazione di cellule tumorali nel colon. I ricercatori hanno sequenziato circa 13mila geni su un campione di 11 pazienti con tumore al colon in stato avanzato, e gli stessi geni mutati sono stati poi individuati in altre 24 persone con la stessa patologia.

Accanto alle mutazioni “driver”, cioè quelle che conferiscono alla cellula il vantaggio riproduttivo (e che sono quindi responsabili del cancro), si osservano frequentemente numerose mutazioni “passeggere” che non hanno un effetto diretto sulla proliferazione cellulare, ma sono comunque utili per ricostruire la ‘storia’ del tumore. Considerando queste mutazioni, il modello matematico ha permesso di ripercorrere tutte le tappe della formazione del tumore e della sua evoluzione, da adenoma (la forma benigna) a cancro invasivo, su un periodo di 20 anni: la nascita dell’adenoma avverrebbe per la mutazione di uno o due geni in una popolazione di cellule (che cresce da un milione a un miliardo di unità) e il passaggio dall’adenoma al tumore maligno sarebbe poi determinato da altre mutazioni in almeno 20 geni. Secondo lo studio infatti, il carattere maligno è dato dal valore soglia di 20 geni mutati per cellula. (s.s.)