Due modelli caratteristici di danno al DNA trovati
Per la prima volta, i ricercatori del Wellcome Trust Sanger Institute e i loro collaboratori sono stati in grado di identificare nei tumori umani due modelli caratteristici di danni al DNA causati dalle radiazioni ionizzanti. Questi modelli di impronte digitali possono ora permettere ai medici di identificare quali tumori sono stati causati dalle radiazioni, e indagare se dovrebbero essere trattati in modo diverso.
Pubblicati oggi su Nature Communications, i risultati aiuteranno anche a spiegare come le radiazioni possono causare il cancro.
Le radiazioni ionizzanti, come i raggi gamma, i raggi X e le particelle radioattive possono causare il cancro danneggiando il DNA. Tuttavia, come questo accada, o quanti tumori siano causati dai danni delle radiazioni, non è noto.
I lavori precedenti sul cancro hanno rivelato che i danni al DNA spesso lasciano un’impronta molecolare, nota come firma mutazionale, sul genoma di una cellula cancerosa. I ricercatori hanno cercato le firme mutazionali in 12 pazienti con tumori secondari associati alle radiazioni, confrontandoli con 319 che non erano stati esposti alle radiazioni.
“Per scoprire come le radiazioni potrebbero causare il cancro, abbiamo studiato i genomi dei tumori causati dalle radiazioni in confronto ai tumori sorti spontaneamente. Confrontando le sequenze del DNA abbiamo trovato due firme mutazionali per i danni da radiazioni che erano indipendenti dal tipo di cancro. Abbiamo poi controllato i risultati con i tumori della prostata che erano stati esposti o meno alle radiazioni, e abbiamo trovato di nuovo le stesse due firme. Queste firme mutazionali ci aiutano a spiegare come le radiazioni ad alta energia danneggiano il DNA”
Dr Peter Campbell leader dello studio e capo del Cancer Genome Project presso il Wellcome Trust Sanger Institute
Una firma mutazionale è una delezione dove un piccolo numero di basi del DNA viene tagliato. La seconda è chiamata inversione bilanciata Dove il DNA è tagliato in due punti, il pezzo centrale gira intorno, ed è unito di nuovo nell’orientamento opposto. Le inversioni bilanciate non avvengono naturalmente nel corpo, ma le radiazioni ad alta energia potrebbero fornire abbastanza rotture di DNA allo stesso tempo per renderlo possibile.
“Le radiazioni ionizzanti probabilmente causano tutti i tipi di danno mutazionale, ma qui possiamo vedere due tipi specifici di danno e avere un senso di ciò che sta succedendo al DNA. Le piogge di radiazioni fanno a pezzi il genoma causando molti danni simultaneamente. Questo sembra sopraffare il meccanismo di riparazione del DNA nella cellula, portando al danno al DNA che vediamo.”
Dr Sam Behjati, ricercatore clinico presso il Sanger Institute e il Dipartimento di Pediatria, Università di Cambridge
“Questa è la prima volta che gli scienziati sono stati in grado di definire il danno causato al DNA dalle radiazioni ionizzanti. Queste firme mutazionali potrebbero essere uno strumento di diagnosi sia per casi individuali che per gruppi di tumori, e potrebbero aiutarci a scoprire quali tumori sono causati dalle radiazioni. Una volta che abbiamo una migliore comprensione di questo, possiamo studiare se dovrebbero essere trattati allo stesso modo o diversamente da altri tumori.”
Professor Adrienne Flanagan Un ricercatore sul cancro che collabora con l’University College di Londra e il Royal National Orthopaedic hospital