Cancro, questo “sconosciuto”: più lo osservi, maggiore è la variazione

10 Gennaio 2020

Più osservi il cancro, maggiore è la variazione. “Un tumore delle dimensioni di un pisello può avere dozzine, centinaia, migliaia di cloni e cellule figlie che hanno ciascuna mutazioni genetiche ed espressioni genetiche leggermente diverse”, spiega Kelly Paulson, oncologa dello Swedish Cancer Institute di Seattle, Washington.
Ogni cellula ha il proprio DNA con marcatori epigenetici ed output di trascrizioni di RNA unici. L’esame dei tumori a livello di singola cellula fornisce una visione d’insieme di come il cancro potrebbe reagire al trattamento.
I tumori possono avere morfologie cellulari, modelli di espressione genica, tassi di proliferazione, potenziale metastatico e sensibilità al trattamento differenti. Questa eterogeneità è un grave ostacolo alla comprensione e al trattamento del cancro. “L’elevata probabilità di avere uno o alcuni cloni resistenti all’inizio del trattamento spiega perché le attuali terapie spesso causano il restringimento dei tumori ma raramente, e solo per alcuni tipi di cancro, una cura”, aggiunge Paulson.
Le tecniche di profilazione molecolare tradizionali, spesso descritte come sequenziamento di massa, sono utili per identificare mutazioni comuni e modelli di espressione genica associati al cancro, ma spesso non sono in grado di identificare sottopopolazioni rare e clonali. Le tecnologie a singola cellula, tuttavia, analizzano la mutazione del DNA e i modelli di espressione genica di molte singole cellule, quindi possono potenzialmente identificare cellule resistenti prima o durante il trattamento. Il sequenziamento di massa e il sequenziamento di singole cellule sono stati paragonati rispettivamente a frullati e macedonie. Determinare i tipi e le caratteristiche del frutto (cellule) è molto più facile prima che entrino nel frullatore.
I progressi tecnologici che consentono ai ricercatori di raccogliere e interpretare informazioni su tutto il genoma da migliaia di singole cellule stanno aprendo nuove strade per la ricerca sul cancro.
Le tecnologie ad alto rendimento che sequenziano il DNA (genoma) di una cellula, i marcatori epigenetici che regolano l’espressione genica (epigenoma), le letture dell’RNA dell’espressione genica (trascrittoma) e l’espressione proteica (proteoma) stanno fornendo nuove intuizioni sulle metastasi e sulla recidiva del cancro. Inoltre, essere in grado di esaminare tali dati nel tempo e nello spazio consentirà ai ricercatori di testare nuove ipotesi sul ruolo del microambiente tumorale e delle interazioni cellula-cellula nella progressione del cancro e potenzialmente scoprire nuovi target terapeutici.