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Un’equazione che prevede l’evoluzione dei tumori

La crescita cellulare nei tumori appare tumultuosa e caotica, ma anch’essi si sviluppano secondo le stesse leggi naturali che guidano altri processi fisici e chimici. La definizione della legge che governa l’accumulo delle mutazioni in alcuni tipi di tumore apre le porte alla possibilità di prevedere l’evoluzione del cancro in singoli pazienti e di orientare meglio la terapia.

Molti tumori si evolvono secondo particolari modelli di sviluppo che possono essere previsti sulla base delle stesse equazioni che presiedono a molti altri fenomeni naturali. La scoperta – realizzata da un gruppo di ricercatori della Queen Mary University of London, dell’University College e dell’Institute of Cancer Research, anch’essi a Londra – lascia sperare che in futuro i medici possano prendere decisioni cliniche sul tipo di terapia da attuare su un paziente in base all’elaborazione matematica dei risultati della biopsia eseguita sul suo tumore.

Un'equazione che prevede l'evoluzione dei tumori

© Andrew Brookes/Corbis

Nonostante i notevoli progressi realizzati in questi anni nella definizione del profilo genetico dei tumori, l’interpretazione della grande quantità di dati genomici per prevedere l’evoluzione della malattia è ancora una sfida e presenta spesso ampi margini di incertezza. Il modello descritto da Andrea Sottoriva e colleghi in un articolo pubblicato su “Nature Genetics” è ora riuscito a descrivere l’accumulazione e la diffusione delle mutazioni genetiche in numerosi tipi di cancro, in particolare di quelli dell’intestino, dello stomaco e di alcuni tipi di cancro del polmone.

Analizzando i dati genetici relativi a 904 tumori di 14 tipi differenti provenienti da diverse coorti di pazienti per identificare i tassi di accumulo delle mutazioni, i ricercatori hanno scoperto che in alcuni tumori esse si accumulano secondo una legge di potenza che si ritrova in molti campi della scienza, dalla fisica, alla chimica fino all’andamento dei mercati finanziari.

Ciò che è più rilevante dal punto di vista oncologico è che questo tipo di accumulo delle mutazioni è caratteristico di tumori in cui tutti i più importanti geni coinvolti sono già presenti all’inizio della crescita tumorale, mentre le nuove

mutazioni sono sostanziamente “neutre” rispetto alla sua evoluzione, ossia non hanno alcun significativo effetto aggiuntivo.

“Spesso pensiamo ai tumori come a una crescita caotica e incontrollata delle cellule all’interno del corpo. Ma in contrasto con questa intuizione – ha detto Sottoriva – il nostro studio dimostra che la diffusione di mutazioni attraverso un cancro può essere altamente ordinata e seguire leggi naturali e che, quindi, è teoricamente prevedibile, così come possiamo prevedere il movimento dei corpi celesti.”

Questa prevedibilità implica che dalla grande quantità di dati genetici ricavati con le biopsie si potrebbe dedurre matematicamente – per ora in linea di principio – come si svilupperà un certo cancro nel corso del tempo, ossia se le mutazioni che emergeranno lo trasformeranno in una malattia più aggressiva, e quali sono i farmaci più adatti.

Il modello sviluppato non riesce a prevedere il percorso di alcuni tipi di tumore, come i tumori cerebrali e del pancreas, suggerendo che in questi casi nella diffusione di mutazioni abbia un ruolo più significativo qualche meccanismo di selezione naturale dei diversi tipi cellulari maligni. Tuttavia, osservano i ricercatori, è possibile che in futuro si riesca a farlo ricorrendo a modelli più elaborati di quello, matematicamente piuttosto semplice, usato in questa ricerca.

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