EVOLUZIONE E CANCRO
Guardare al tumore
con uno sguardo NUOVO
di Daniela Ovadia e Cristina Ferrario
L’applicazione della teoria evolutiva allo studio
dell’oncologia ha consentito di superare alcuni
scogli teorici e ha portato ai primi risultati concreti
erché le balene non nismi, di cui pure la natura ci
muoiono tutte di can- ha dotato e che riparano gli
cro?”, si è chiesto qual- errori del DNA o eliminano le
che anno fa il noto epidemio- cellule fallate, a spiegare quelogo Richard Peto. In effetti, sto mistero, dato che la loro
dal momento che nell’organi- efficienza è piuttosto bassa.
Non solo: dal momento
smo umano vi sono decine di
migliaia di miliardi di cellule che non basta una sola mutazione per dar ori(per l’esattezza
gine a un tumo10 alla quattorNon basta
dicesina poten- una mutazione re, ma ne servono, secondo le
za) e che in ogni
genetica
teorie più accremomento si verificano migliaia per dare origine ditate, almeno
sei nella stessa
di
mutazioni
al cancro
cellula, si potrebspontanee del
DNA – tra cui alcune poten- be ritenere altrettanto valido il
zialmente oncogene – si paradosso contrario, ovvero
potrebbe pensare che grandi che la probabilità che si verifianimali come le balene, che chino sei mutazioni concomihanno un numero di cellule tanti nella stessa cellula di un
ancora più elevato, siano con- organismo complesso sono
dannati inesorabilmente a talmente piccole da rendere
morire di cancro. Eppure non pressoché impossibile la comè così. E non bastano i mecca- parsa di un tumore.
P
“
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“È proprio partendo dalla
consapevolezza di questi paradossi che la ricerca sul cancro
ha cominciato a utilizzare lo
studio dell’evoluzione per
spiegare la comparsa e la
sopravvivenza delle cellule
tumorali nel corpo umano”
spiega Gianfranco Peluso,
direttore dell’Unità di nanotecnologie genetiche e terapia
cellulare dell’Istituto per la
biochimica delle proteine del
CNR di Napoli. “In sostanza è
un errore considerare come
causa unica del cancro la
mutazione di un gene, perché
per fare in modo che da questo primo evento si sviluppi
effettivamente una malattia è
necessario che l’ambiente
interno all’organismo eserciti
una pressione selettiva sulle
diverse cellule, fino a selezionare quelle che, per qualche
ragione, hanno un vantaggio
rispetto alle altre e si riproducono in fretta”.
In pratica avviene all’interno del corpo umano ciò che
avviene in natura a livello di
specie animali e vegetali: esse
si modificano e si adattano nel
tempo all’ambiente in cui
vivono, alle risorse di cui dispongono e alle altre specie
con le quali interagiscono e la
selezione naturale fa in modo
che solo gli individui più adatti a un determinato contesto
sopravvivano, a discapito dei
più deboli.
“La teoria dell’evoluzione
applicata al cancro ha anche il
vantaggio di decolpevolizzare
il paziente per ciò che gli sta
accadendo. Spesso i malati si
chiedono: perché proprio a
me? La risposta del medico è:
perché ha subito una mutazio-
Corbis
ne genetica. La verità è che la e perché le cellule di un certo
mutazione da sola non basta, è tumore vanno a colonizzare
necessaria ma non sufficiente. un certo tipo di organo lontano e non un
Bisogna che la
spinta ambienta- I nuovi orizzonti altro, in relaziole all’interno deldella ricerca ne all’ambiente
di cui hanno
l’organismo favoper
risca il cancro e dell’approccio bisogno
terapeutico
esprimere
al
perché questo si
meglio le loro
sviluppi.
La
risposta corretta alla domanda caratteristiche maligne.
Un altro campo di ricerca
‘perché io?’ è, purtroppo, ‘per
sfortuna’. Tutti noi siamo molto promettente è quello
potenzialmente a rischio ma del cosiddetto imprinting
ambientale: così come teorizsolo alcuni si ammaleranno”.
zava lo stesso Darwin, alcune
caratteristiche genetiche delLE RICADUTE
l’ambiente primigenio da cui
PRATICHE
Applicare la teoria dell’evo- proviene un organismo si
luzione allo studio dei tumori mantengono inalterate anche
non è solo un esercizio filoso- dopo il fenomeno di selezione,
fico, ma apre nuove prospetti- come una sorta di ‘peccato orive di ricerca e nuovi approcci. ginale’.
Le cellule tumorali, che
Nel campo delle metastasi, l’analisi sulla base della teoria nascono in un ambiente a
della selezione ha permesso, basso contenuto di ossigeno,
per esempio, di scoprire come consumano zuccheri per
La teoria dell’evoluzione è uno dei fondamenti della biologia
moderna. Nella sua struttura principale è riconducibile al
lavoro del naturalista inglese Charles Darwin, anche se la
moderna teoria dell’evoluzione, meglio nota come
neodarwinismo, combina le scoperte di Darwin con le teorie
di Gregor Mendel sull’ereditarietà genetica e con l’uso della
statistica.
I due cardini dell’evoluzionismo sono la deriva genetica,
ovvero la variazione, dovuta al caso, delle sequenze geniche
in una determinata popolazione, e la selezione naturale.
Con questo termine si intende il fenomeno per cui organismi
della stessa specie (o, nel caso dell’evoluzionismo applicato
alla biologia cellulare, cellule di uno stesso tipo) ma con
caratteristiche differenti dal punto di vista genetico,
ottengono, in un dato ambiente, un diverso successo
riproduttivo. In termini più semplici significa che si
riproducono (e quindi sopravvivono maggiormente) alcuni
elementi rispetto ad altri sulla base del fatto che le loro
caratteristiche genetiche sono favorevoli a un determinato
ambiente.
La deriva genetica, che provoca le mutazioni, e la selezione
naturale, che induce la sopravvivenza di un elemento
rispetto a un altro, non sono attive da sole: bisogna che
ambedue siano presenti simultanenamente perché il
processo evolutivo abbia luogo.
Corbis
L’evoluzione in breve
Corbis
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nutrirsi con un processo lule, che competono tra di
metabolico particolare, che si loro per lo spazio e le risorse,
chiama glicolisi aerobia. Sono che devono sfuggire ai predatori (il sistema
già in corso
studi per mette- Capire le cause immunitario) e
che, in alcuni
re a punto farremote
casi particolari
maci in grado di
bloccare la glico- che determinano (le metastasi),
la salute
lasciano la loro
lisi aerobia e
quindi di uccie la malattia popolazione di
origine per colodere le cellule
tumorali dovunque si trovino nizzare altri ambienti, proprio
nell’organismo e qualunque come accade in natura tra le
caratteristica abbiano assunto specie animali.
“Oggi il pensiero di Charnel frattempo.
les Darwin continua a essere
largamente ignorato dai mediLA MEDICINA
ci e nelle scuole che insegnano
DEL DIVENIRE
Il caso del cancro è il più la medicina, ma non dalla
eclatante, ma è chiaro che è ricerca biomedica, inclusa
possibile rileggere tutte le l’oncologia molecolare” spiega
malattie dal punto di vista Corbellini. “Infatti, non solo è
comunemente riconosciuto
evoluzionistico.
“Si parla oggi di medicina che l’origine del cancro è una
evoluzionistica, una medicina conseguenza della naturale
che si pone il problema delle vulnerabilità dei nostri procescause remote che determinano si fisiologici, ma il principio
la salute e la malattia” afferma darwiniano della selezione
Gilberto Corbellini, professo- viene usato per spiegare la
re di storia della medicina capacità delle cellule tumorali
presso l’Università La Sapien- di evolvere verso una crescente
za di Roma. “Il punto di vista malignità e sviluppare resievoluzionistico rifiuta l’idea, stenza ai trattamenti.”
Per comprendere questi
abbastanza diffusa tra i fisiologi e gli anatomisti, che il concetti, è necessario tener
nostro corpo è costruito in presente che le forze evolutive
maniera ottimale. In realtà, in agiscono sulla ‘popolazione
quanto risultato del lavoro cancro’ a diversi livelli.
Le cellule che compongocieco della selezione naturale,
siamo pieni di difetti, di no i tessuti sono infatti orgaimperfezioni: cominciando nizzate secondo precise regole
dai rischi del parto per arriva- di convivenza, come una vera
re alle lombosciatalgie, senza comunità, ma può succedere
dimenticare l’inefficienza dei che alcune di esse a un certo
processi di riparazione del punto si trasformino e subDNA, che mettono in moto la iscano una mutazione. Queserie di eventi che portano al sto evento non porta necessariamente al cancro: esistono
cancro”.
Da una prospettiva evolu- mutazioni che non hanno
zionistica, il tumore nel suo alcun effetto (mutazioni
insieme può essere visto come silenti), altre che addirittura
una popolazione composta da portano alla morte della celtanti individui, le singole cel- lula e altre ancora che vengo-
Corbis
no riconosciute ed eliminate
dai meccanismi di riparazione
cellulare. Ci sono però mutazioni che conferiscono un
vantaggio evolutivo alla cellula, ovvero la rendono più
forte o comunque più adatta
a vivere in un determinato
contesto e, nel caso del cancro, spesso tali mutazioni
sono a carico dei geni che
controllano la crescita e la
morte cellulare. Secondo le
leggi della selezione naturale
queste cellule mutate avranno
la meglio su quelle non mutate.
Ma cosa determina l’insorgere di una mutazione? Un’ipotesi sostiene che, come
negli ecosistemi più grandi,
anche nel tumore le mutazioni si presentino in maniera
casuale, per errori nei meccanismi di replicazione del
DNA, ma il caso da solo non
basta a spiegare tutto. Occorre, come già detto, che gio-
chino un ruolo anche gli stimoli esterni e l’ambiente in
cui la cellula si trova.
LE RAGIONI
DELLE RESISTENZE
Le terapie utilizzate nella
cura del cancro a volte si rivelano inefficaci perché all’interno del tumore alcune cellule
possono subire una mutazione
che le rende resistenti al farmaco. Saranno proprio queste
a essere selezionate, rendendo
inutile la terapia. “È del tutto
coerente con la rappresentazione evoluzionistica il fatto
che le diagnosi e gli interventi
più precoci siano i più efficaci” afferma Corbellini, sottolineando l’importanza di agire
prima che insorgano mutazioni che rendano la cellula resistente al trattamento.
Non si può dunque parlare
di tumore senza prendere in
considerazione il microambiente che lo circonda. Le cel-
lule cancerose interagiscono in re c’è, ma non si sviluppa la
modo continuo con l’ambien- malattia”.
Inoltre, almeno in teoria, è
te esterno, vi si adattano o cercano di modificarlo a proprio possibile applicare terapie che
vantaggio, per esempio mirano a selezionare solo le
costringendo le cellule circo- cellule sensibili ai farmaci o
stanti a rilasciare fattori di cre- che modificano la competizioscita o stimolando la creazione ne tra cellule cancerose e non
cancerose.
di nuovi vasi sanguigni.
La strada da percorrere per
Con le terapie è possibile
però agire sull’ambiente in cui riuscire a comprendere i mecil tumore cresce e introdurre canismi di origine e crescita
nuove forze evolutive per pro- del tumore è ancora lunga, ma
vocare una sorta di selezione la teoria evoluzionistica forniartificiale. “Esistono già diver- sce almeno un nuovo punto di
vista. “Conduce
se linee di ricerca
e aspettative teraSi potrà agire a pensare il canpeutiche
che
sull’ambiente cro non come
qualcosa di tragisono coerenti
interno
camente ecceziocon un approccio
evolutivo” chiari- in cui il tumore nale, ma come
un rischio del
sce Corbellini.
cresce
tutto naturale
“Se si riesce a
impedire che il tumore induca che dipende dal fatto che
cambiamenti nell’ambiente siamo organismi multicellulari
che ne favoriscono la prolife- dove è statisticamente inevitarazione, si potrebbe arrivare a bile che qualche elemento si
una condizione in cui il tumo- ribelli” conclude Corbellini.
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