Questa immagine mostra il disco immaginario dell'ala della mosca della frutta. I globuli verdi sono cellule vive e proliferanti che esprimono un oncogene Src. Le cellule magenta sono cellule morenti a causa dell'espressione di Src. Pertanto, Src promuove simultaneamente la proliferazione (verde) e la morte cellulare (magenta). Credito:RIKEN
Un gruppo di ricerca del RIKEN Center for Biosystems Dynamics Research (BDR) ha scoperto eventi molecolari che determinano se le cellule tumorali vivono o muoiono. Con questa conoscenza, hanno scoperto che il consumo ridotto di uno specifico blocco proteico impedisce la crescita di cellule che diventano cancerose. Questi risultati sono stati pubblicati sulla rivista scientifica eLife e aprire la possibilità di una terapia dietetica per il cancro.
Un tumore è un gruppo di cellule tumorali che si moltiplica o prolifera in modo incontrollabile. I tumori provengono da singole cellule che diventano cancerose quando i geni che causano la proliferazione delle cellule sono iperattivati. Tuttavia, poiché questi geni, chiamati oncogeni, spesso causano anche la morte cellulare, l'attivazione di un singolo oncogene all'interno di una cellula non è sufficiente perché diventi una cellula cancerosa. Si ritiene che questo fenomeno sia un meccanismo "fail-safe" che impedisce alle cellule di trasformarsi facilmente in cancro. Affinché una cellula scivoli attraverso le fessure e diventi cancro, molti altri oncogeni, insieme ai geni che sopprimono il cancro, devono essere attivati in un processo a più fasi. I dettagli di questo processo sono stati l'argomento del nuovo studio.
Il gruppo di ricerca internazionale guidato da Sa Kan Yoo presso RIKEN BDR si è concentrato sull'oncogene Src e ha studiato come la proliferazione cellulare, l'oncogenesi, e la morte cellulare sono regolate nel moscerino della frutta. Hanno dimostrato che Src non induce la morte cellulare a causa della proliferazione cellulare, ma guida entrambi i processi in modo indipendente e simultaneo. Inibendo la funzione di geni specifici attraverso l'interferenza dell'RNA, il team ha scoperto che il gene p38 era coinvolto nella proliferazione cellulare e il gene JNK era coinvolto nella morte cellulare. Inoltre, hanno scoperto un gene chiamato slpr che attiva simultaneamente p38 e JNK. "Il modo in cui gli oncogeni promuovono contemporaneamente la morte cellulare e la proliferazione cellulare è stato controverso", afferma Yoo. "La nostra scoperta principale è stata che l'oncogene Src promuove la morte cellulare e la proliferazione cellulare attraverso percorsi paralleli".
Un concetto per il trattamento del cancro sfrutta il meccanismo di sicurezza inibendo la proliferazione cellulare, ma non la morte cellulare. Per fare questo, dobbiamo conoscere gli attori molecolari coinvolti nel processo. Una volta che il team ha identificato l'attivazione di p38 come un passaggio chiave che porta alla proliferazione cellulare, si è reso conto di poter trasformare questo concetto in realtà. Dopo aver studiato cos'altro sappiamo sulla p38, si sono resi conto che la sua attività può essere controllata dai nutrienti nella dieta.
Successivamente hanno deciso di testare questa ipotesi studiando la relazione tra il cibo nutrito per le larve di volare e la proliferazione cellulare. Hanno scoperto che la riduzione della quantità di aminoacido metionina nella dieta ha impedito l'oncogenesi controllata da p38. "Siamo stati entusiasti di scoprire che manipolare la quantità di metionina nella dieta può influenzare la proliferazione cellulare ma non la morte cellulare", afferma Yoo. “Attualmente non sappiamo se la nostra scoperta nelle mosche si tradurrà in casi di cancro umano. Ma ipotizziamo che lo farà in casi particolari perché alcuni tumori umani attivano anche il gene Src.
“Siamo curiosi di sapere quanto sia generale il meccanismo che abbiamo trovato qui. A parte la via di segnalazione Src, abbiamo anche scoperto che slpr può mediare le vie di segnalazione controllate da altri oncogeni. Scoprire come ciò avvenga è il nostro prossimo obiettivo."
Poiché è noto che il processo di oncogenesi è lo stesso sia nei moscerini della frutta che nei mammiferi, le nuove scoperte possono aiutare a spiegare come si sviluppano i tumori umani.
Riferimento:"La restrizione della metionina interrompe l'accoppiamento obbligatorio della proliferazione cellulare e della morte da parte di un oncogene Src in Drosophila" di Hiroshi Nishida, Morihiro Okada, Lynna Yang, Tomomi Takano, Sho Tabata, Tomoyoshi Soga, Diana M Ho, Jongkyeong Chung, Yasuhiro Minami e Sa Kan Yoo, 27 aprile 2021, eLife.
DOI:10.7554/eLife.59809
