Mutamenti epigenetici che causano il tumore / Genetic changes that cause cancer.

Mutamenti epigenetici che causano il tumore /

Genetic changes that cause cancer.

Segnalato dal Dott. Giuseppe Cotellessa / Reported by Dr. Joseph Cotellessa

L'incontrollata proliferazione cellulare che caratterizza il cancro può essere scatenata non solo da mutazioni nei geni ma anche da processi che bloccano la trascrizione di geni che hanno una funzione protettiva. La scoperta apre le porte a nuove prospettive terapeutiche per i tumori che hanno origine da un simile processo epigenetico, dato che è potenzialmente reversibile.

L'adesione di un gruppo metile (in alto a sinistra, alone giallo) alla doppia elica del DNA in prossimità di un gene ne blocca la possibilità di essere trascritto.

The adhesion of a methyl group (at the top left, halo yellow) to the double helix of DNA in the vicinity of a gene will block the possibility of being transcribed.

All'origine di alcune forme di cancro possono esserci cambiamenti epigenetici, ovvero nel modo in cui viene letta la sequenza del DNA, senza che essa sia stata alterata da mutazioni a carico di geni. La dimostrazione di questo fenomeno è stata ottenuta da un gruppo di ricercatori del Baylor College of Medicine e del Texas Children's Hospital a Houston, che firmano un articolo pubblicato sul “Journal of Clinical Investigation”.

Il cancro è considerato una malattia essenzialmente genetica, in cui mutazioni alterano il funzionamento di geni portando la cellula a proliferare in modo incontrollato. Negli ultimi decenni, però, numerosi indizi hanno portato a sospettare che nella genesi di un tumore possano essere coinvolti fattori epigenetici. I sospetti si sono concentrati su un meccanismo epigenetico che silenzia i geni, ossia ne impedisce l'attività: la metilazione. Quando un gruppo metilico, una specie chimica composta da un atomo di carbonio e tre di idrogeno, si aggancia a un gene, il gene in questione non può più essere trascritto.

Nella nuova ricerca, Lanlan Shen e colleghi hanno studiato un gene che normalmente codifica per una proteina, nota con la sigla p16, che ha la funzione di bloccare il ciclo cellulare e impedire all'occorrenza la mitosi, ossia il normale processo di duplicazione delle cellule. Per questo motivo il gene di p16 è considerato un gene oncosopressore, cioè che protegge dallo sviluppo dei tumori.

Shen e colleghi hanno creato una linea di topi geneticamente modificati in modo che un piccolo frammento del DNA limitrofo a quel gene si comportasse come una sorta di calamita per i gruppi metilici, che in questo modo si attaccano al promotore del gene (la parte che ne permette l'attivazione), bloccandone la possibilità di trascrizione.

Gli 

scienziati hanno scoperto che in questa popolazione di topi adulti, il periodo della vita in cui il gene che codifica per p16 entra più massicciamente in azione, l'incidenza di tumori spontanei era superiore a quella presente nella popolazione di controllo di topi normali, nei quali invece il gene oncosoppressore continuava ad agire regolarmente.

"Sapevamo che al cancro sono associati dei cambiamenti epigenetici, ma non sapevamo se fossero la causa o la conseguenza della malattia. Lo sviluppo di questo nuovo approccio di 'ingegneria epigenetica' ci ha permesso di verificare che anche cambiamenti a carico solo della metilazione del DNA possono indurre il cancro", conclude Shen.

Questo risultato ha profonde implicazioni per gli studi futuri, perché i cambiamenti epigenetici sono potenzialmente reversibili: “i nostri risultati - ha concluso Shen - offrono una speranza di nuove terapie epigenetiche” sia per i tumori in cui si potrà scoprire una analoga componente epigenetica a carico degli svariati geni che possono essere coinvolti, sia per altre patologie, come le malattie dello sviluppo neurologico, l'obesità e il diabete.

ENGLISH

The uncontrolled cellular proliferation that characterizes cancer can be triggered not only by mutations in the genes but also by processes that block the transcription of genes that have a protective function. The discovery opens the door to new therapies to treat tumors that originate from such an epigenetic process, since it is potentially reversible.

At the origin of certain forms of cancer can be epigenetic changes, or in the way in which the DNA sequence is read, without it having been impaired by mutations of genes. The demonstration of this phenomenon was obtained by a group of researchers from Baylor College of Medicine and Texas Children's Hospital in Houston, who sign an article in the "Journal of Clinical Investigation".

The cancer is considered essentially a genetic disease, in which mutations alter the genes of operation bringing the cell to proliferate in an uncontrolled way. In recent decades, however, many clues have led to suspect that the genesis of a tumor may be involved epigenetic factors. The suspicions have focused on an epigenetic mechanism that silences genes, that prevents activities: methylation. When a methyl group, a chemical species composed of a carbon atom and three hydrogen atoms, is hooked to a gene, the gene in question can no longer be transcribed.

In new search Lanlan Shen and colleagues have studied a gene that normally encodes a protein, known with the acronym p16, which has the function to block the cell cycle and if necessary prevent mitosis, ie the normal cell duplication process . For this reason, the p16 gene is considered to be a tumor suppressor gene, that is, that protects against the development of tumors.

Shen and colleagues have created a line of mice genetically modified so that a small fragment of DNA adjacent to that gene would behave like a kind of magnet for the methyl groups, which in this way are attached to the promoter of the gene (the part which allows the activation), blocking the ability of transcription.

The

Scientists have found that in this population of adult mice, the period of life in which the gene coding for p16 enters more massively in action, the incidence of spontaneous tumors was higher than that present in the population of normal control mice, in which instead the tumor suppressor gene continued to act regularly.

"We knew that to cancer are associated with epigenetic changes, but we did not know if they were the cause or consequence of the disease. The development of this new 'epigenetic engineering' approach allowed us to verify that disruptions in only the DNA methylation can induce cancer, "says Shen.

This finding has profound implications for future studies, because epigenetic changes are potentially reversible, "our results - said Shen - offer hope of new epigenetic therapies" for both tumors where you can discover a similar epigenetic component to load of several genes that may be involved, and for other diseases, such as diseases of neurological development, obesity and diabetes.

Da:

http://www.lescienze.it/news/2014/07/28/news/cancro_origine_epigenetica_metilazione-2224789/