Illustrazione dell'inizio della vita embrionale subito dopo la fecondazione. L'interruttore che avvia la formazione dell'embrione avvia anche il cancro? Credito:Dr. Maki Asami/Università di Bath
Al momento della fecondazione, i geni nello sperma e nell'uovo fecondante sono disattivati. Affinché un nuovo embrione si sviluppi, devono essere accesi, ma come?
La risposta è sconosciuta, il che sembra notevole per un evento così fondamentale all'inizio della vita embrionale e per decenni si è pensato che i geni negli embrioni umani fossero silenziosi per diversi giorni dopo la fecondazione. Recenti scoperte, tuttavia, mostrano che si accendono quasi immediatamente.
Ora che questo è stato riconosciuto, gli scienziati hanno prodotto forse il primo modello di come funziona l'interruttore per avviare lo sviluppo embrionale.
Il modello è stato sviluppato dal Professor Tony Perry del Dipartimento di Scienze della Vita dell'Università di Bath, con i colleghi Dr. Maki Asami, anche lui a Bath, e il Dr. Brian Lam e il Professor Giles Yeo dell'Università di Cambridge. Il loro lavoro è stato pubblicato su Trends in Cell Biology di questo mese .
Il modello suggerisce che la miriade di eventi che accompagnano la fecondazione agiscono sinergicamente per attivare l'espressione genica dell'embrione. Per sottolineare che il cambiamento avviene all'inizio dello sviluppo, il pezzo prende in prestito da "Under Milk Wood" di Dylan Thomas:"To Begin at the Beginning".
Il professor Perry e colleghi hanno esteso il modello per prevedere qualcosa di abbastanza sorprendente:che l'interruttore che avvia la formazione dell'embrione possa anche avviare il cancro.
L'inizio del cancro e della vita embrionale
Spesso, quando viene diagnosticato il cancro, la malattia è già avanzata e in alcuni casi il tempo sta scadendo. Sappiamo poco di quanti tumori iniziano. Potrebbe essere come accendere la carta blu di un fuoco d'artificio, che è ormai scomparso da tempo quando vede la scintillante gamma di colori. Come possiamo scoprire la natura di questa miccia, in modo che non appena viene accesa, possiamo rilevarla e spegnerla prima che si sviluppi il cancro?
È qui che si inserisce una migliore comprensione dell'inizio della vita embrionale. I geni in un embrione hanno bisogno di un interruttore per andare avanti dopo la fecondazione, come la carta tattile nel cancro.
Il professor Perry e il suo team hanno precedentemente scoperto che lo scambio di embrioni coinvolge geni, chiamati oncogeni, che svolgono ruoli chiave nel cancro.
Ci sono molti processi e attori coinvolti nello sviluppo dell'embrione di cui non comprendiamo ancora i ruoli. Ad esempio, non sappiamo come venga attivato l'interruttore di avviamento.
"L'interruttore che attiva l'espressione genica dell'embrione è probabilmente legato ai cambiamenti nel modo in cui viene impacchettato il genoma embrionale, chiamati cambiamenti epigenetici, ma non sappiamo quali siano questi cambiamenti o come siano controllati", ha affermato il professor Perry. In che modo questa idea incompleta sugli embrioni può essere utilizzata per comprendere il cancro?
Utilizzare gli embrioni per comprendere le origini del cancro
Il processo di fecondazione è prevedibile e la formazione di un nuovo embrione (ad esempio un embrione di topo) può essere studiata in tutte le fasi in un piatto. Non è il caso del cancro, le cui origini non possono ancora essere studiate nell'ambiente controllato di un laboratorio. Lo studio degli embrioni ci consente di identificare l'interruttore embrionale e di rivelare come viene attivato. Questo ci mostrerà dove guardare per illuminare l'origine del cancro:l'illuminazione della carta blu.
"Questo approccio è promettente dato che attualmente non abbiamo modo di studiare gli eventi scatenanti del cancro", ha affermato il professor Perry.
"In termini molecolari, non sappiamo nemmeno che aspetto abbia la carta blue touch. Comprendere l'interruttore che avvia un nuovo embrione fornisce una piattaforma sperimentale per rivelare come si accende la miccia nel cancro".
L'idea è in una fase iniziale, ma parte da un modello di come si formano naturalmente gli embrioni sani:cominciare dall'inizio. Se corretto, il modello aprirà una nuova finestra sfruttabile sui processi che avviano il cancro molto prima della diagnosi della malattia clinica.
A tempo debito, questo promette di rivelare nuovi marcatori diagnostici che possono essere utilizzati per anticipare e prevenire il cancro. + Esplora ulteriormente
