Verso una migliore comprensione di come vive il tumore in carenza di ossigeno

Risultati pubblicati sul prestigioso New England Journal of Medicine chiariscono dettagli importanti sul sistema che controlla la concentrazione di ossigeno, coinvolto anche nell'adattamento dei tumori a un ambiente con scarsi livelli del gas.

Per le cellule del nostro organismo l'ossigeno è fondamentale: proprio grazie a questo elemento i mitocondri – le centrali energetiche delle cellule – ricavano energia dalle sostanze nutritive introdotte con la dieta (in particolare carboidrati e grassi). I meccanismi con i quali le cellule “sentono” i livelli di ossigeno presenti nel proprio microambiente e si adattano a eventuali variazioni sono così importanti che la scoperta è stata premiata con il Nobel per la medicina nel 2019.

Si tratta di meccanismi non ancora descritti in tutti i dettagli e molto rilevanti anche per la ricerca oncologica, perché una caratteristica tipica dei tumori solidi è proprio l’adattamento progressivo a un ambiente con sempre meno ossigeno. Ecco perché appaiono molto significativi i risultati che identificano nuovi aspetti del sistema sensore dell'ossigeno pubblicati sul New England Journal of Medicine da un gruppo di ricerca internazionale coordinato da Fulvio Della Ragione, dell'Università della Campania “Luigi Vanvitelli”.

Tutto è partito dal caso clinico di un bambino che fin dalla nascita presentava difficoltà di crescita, marcata ipoglicemia, concentrazioni molto basse di ossigeno nel sangue e forte affaticabilità. “I pediatri lo hanno portato all'attenzione del mio gruppo di ricerca, che si occupa di biochimica e genetica, con l'obiettivo di individuare le cause molecolari di queste caratteristiche” spiega Della Ragione, che ha condotto questo studio con il sostegno di Fondazione AIRC e avvalendosi soprattutto del contributo dei colleghi Silverio Perrotta, Adriana Borriello e Domenico Roberti.

Il gruppo ha scoperto che tutto dipendeva da una mutazione a carico di un gene chiamato VHL, già noto per le sue relazioni con il cosiddetto fattore inducibile dell'ipossia (HIF), che controlla la risposta cellulare ai livelli di ossigeno. “È una mutazione che pur non comportando apparentemente variazioni nella sequenza degli amminoacidi che compongono la proteina corrispondente, in realtà causa una significativa diminuzione della concentrazione della proteina stessa.” Questo determina alterazioni importanti dei mitocondri sia nella morfologia e struttura, sia nella capacità di produrre energia. “Inoltre abbiamo osservato alterazioni nei meccanismi che regolano la sintesi di acidi grassi e colesterolo, con effetti generali sul metabolismo.”

Queste osservazioni hanno permesso di migliorare la gestione clinica del paziente, ma per Della Ragione possono avere ricadute importanti anche nella ricerca oncologica. L'obiettivo è infatti partire da queste nuove informazioni per progettare esperimenti di laboratorio in cui riprodurre e comprendere meglio il comportamento delle cellule tumorali in condizioni di ipossia: un passaggio necessario per mettere a punto nuove terapie specifiche.