Il DNA, di solito contenuto nei cromosomi, può essere trovato anche al di fuori di essi in alcuni tumori, sotto forma di DNA extracromosomico (ecDNA). Recenti studi stanno esaminando come l’ecDNA sfidi le convenzioni genetiche per favorire la crescita di vari tipi di cancro, offrendo al contempo possibili strategie per contrastare queste malignità aggressive.
Il cancro, nel suo inganno al corpo, nasconde geni che promuovono la malattia in frammenti circolari di DNA al di fuori dei cromosomi. Un trio di nuovi studi finanziati da Cancer Grand Challenges ha rivelato il vantaggio sleale che l’ecDNA conferisce ai tumori. Howard Y. Chang, medico-scienziato dell’Howard Hughes Medical Institute, ha co-leaderato due di questi studi insieme a Paul Mischel dell’Università di Stanford, che ha guidato tutti e tre gli articoli pubblicati il 6 novembre 2024.
Le cellule normali seguono regole precise, ma il cancro, con i suoi trucchi, non si conforma alle stesse norme. L’ecDNA viola uno dei principi fondamentali dell’ereditarietà per favorire la crescita tumorale e renderla più resistente. Questa ricerca, condotta dal team di Chang e Mischel insieme a collaboratori internazionali, evidenzia il ruolo significativo dell’ecDNA nel cancro, specialmente nei casi più aggressivi.
Il gruppo ha anche proposto una strategia per sviluppare terapie mirate all’ecDNA per combattere i tumori che lo contengono. Attraverso Cancer Grand Challenges, il Team eDyNAmiC, finanziato da Cancer Research UK e dall’Istituto Nazionale del Cancro degli Stati Uniti, sta esplorando l’ecDNA da diverse prospettive.
L’ecDNA, sebbene non sia una novità, ha acquisito maggiore rilevanza negli ultimi anni. Gli scienziati hanno scoperto che l’ecDNA, contenente geni chiave per il cancro, può essere più attivo dei cromosomi nella produzione genetica. Questo vantaggio è cruciale per il contributo dell’ecDNA al cancro, poiché il suo DNA viene trascritto in modo più efficiente rispetto ai cromosomi.
Ulteriori ricerche hanno dimostrato che gli ecDNA cooperano formando hub, potenziando l’espressione genica e contribuendo alla crescita tumorale. Questa sinergia tra molecole di ecDNA viola le regole ereditarie convenzionali, offrendo al cancro un vantaggio evolutivo.
Quando le cellule si dividono, gli ecDNA tendono a essere ereditati insieme, violando la terza legge di Mendel sull’assortimento indipendente dei geni. Questa ereditarietà coordinata favorisce la diversità cellulare all’interno del tumore, accelerando l’evoluzione tumorale e rendendo più difficile il trattamento.
Studi recenti hanno evidenziato che l’ecDNA è presente in oltre il 17% dei tumori, contribuendo a esiti negativi per i pazienti. Queste molecole circolari sono più comuni nei tumori avanzati e in quelli resistenti ai trattamenti, suggerendo un ruolo significativo nell’aggressività del cancro.
Per contrastare l’ecDNA, i ricercatori stanno sviluppando terapie mirate che sfruttano i conflitti tra la trascrizione del DNA e la sua duplicazione. Inibendo specifici enzimi come CHK1, è possibile distruggere selettivamente le cellule tumorali contenenti ecDNA, offrendo nuove prospettive terapeutiche.
Il Team eDyNAmiC sta conducendo ulteriori studi sull’ecDNA per comprendere meglio il suo ruolo nel cancro e sviluppare nuove strategie terapeutiche. Queste ricerche potrebbero aprire nuove opportunità per trattare il cancro e migliorare la prognosi dei pazienti affetti da questa malattia.
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