Il mantenimento di una popolazione cellulare sana è un processo dinamico, in base al quale le cellule malsane vengono eliminate da un meccanismo di difesa chiamato competizione cellulare. Questo processo è cruciale in quanto cellule malsane o cellule che hanno accumulato mutazioni genetiche dannose (difetti nei geni) nel tempo, possono avviare la formazione del cancro.

La competizione cellulare è ottenuta da cellule normali sane che circondano le cellule tumorali mutanti attraverso vari meccanismi che innescano la rimozione cellulare. Inoltre, le cellule epiteliali (un tipo di cellula che costituisce le superfici esterne e interne del corpo come la pelle e gli organi interni) adottano un meccanismo indipendente dalla morte cellulare noto come estrusione apicale per riconoscere ed eliminare le cellule trasformate. Sebbene il ruolo dell'estrusione apicale nella competizione cellulare sia stato ben chiarito, i meccanismi regolatori alla base di questo complesso processo dinamico rimangono sfuggenti.

L'autofagia è un processo mediante il quale le cellule degradano e riciclano i componenti cellulari. La disregolazione dell'autofagia è stata implicata in varie malattie, inclusi diversi tumori. Sebbene sia noto che l'autofagia facilita la crescita e la sopravvivenza delle cellule tumorali in stadi avanzati, studi precedenti hanno indicato che l'autofagia può avere un ruolo preventivo nelle fasi iniziali del cancro. L'autofagia regola la distruzione precoce delle cellule tumorali attraverso la competizione cellulare?

Basandosi su questa ipotesi, il dottor Shunsuke Kon, professore associato junior presso l'Università della Scienza di Tokyo insieme a Eilma Akter e un team di ricercatori, ha ora esplorato il potenziale ruolo regolatorio dell'autofagia nella competizione cellulare, in un nuovo studio recentemente pubblicato su Rapporti cellulari .

Esaminando più a fondo la possibile interazione tra autofagia e competizione cellulare, i ricercatori hanno utilizzato linee cellulari, in cui la competizione cellulare è innescata da RasV12 (una proteina cancerogena). Il Dr. Kon spiega che "hanno precedentemente dimostrato che quando un piccolo numero di cellule mutanti viene prodotto nel normale strato epiteliale attivando il gene cancerogeno Ras, le cellule mutanti vengono eliminate nel lume come cellule perdenti. Ciò accade come un risultato della competizione cellulare tra le cellule epiteliali normali e le cellule mutanti di Ras."

Utilizzando il modello di competizione cellulare indotto da RasV12 (cellule tumorali sane + mutanti) e l'etichettatura delle proteine ​​fluorescenti, il team ha scoperto un'affascinante serie di risultati. Hanno mostrato che le cellule trasformate da RasV12 avevano un numero maggiore di autofagosomi (strutture contenenti contenuti citoplasmatici degradabili).

Inoltre, hanno notato una compromissione dei lisosomi, le strutture che si fondono con gli autofagosomi e mediano la scomposizione del loro contenuto; che probabilmente, ha causato l'aumento degli autofagosomi. Questo, a sua volta, ha perturbato il flusso autofagico (una misura della degradazione autofagica) nelle cellule trasformate da RasV12.

Successivamente, hanno dimostrato che gli autofagosomi accumulati e i lisosomi alterati hanno facilitato l'eliminazione apicale delle cellule trasformate (cancro) attraverso la competizione cellulare. Questi risultati suggeriscono che gli autofagosomi intatti o non degradabili sono importanti per il processo di eliminazione.

È interessante notare che quando i ricercatori hanno ablato il gene dell'autofagia, ATG-5 nelle cellule indotte da RasV12, hanno notato una compromissione della competizione cellulare mediata dall'autofagia e l'eliminazione delle cellule trasformate. Allo stesso modo, le cellule alterate dall'autofagia hanno mostrato resistenza all'eliminazione in un modello murino e alla fine hanno portato a pancreatite cronica o infiammazione dei dotti del pancreas, corroborando così i loro risultati precedenti.

Insieme, questi risultati evidenziano il ruolo dell'autofagia nell'eliminazione competitiva delle cellule tumorali mutanti e nell'omeostasi dei tessuti (equilibrio). Lo studio fa luce sul ruolo dell'autofagia nella prevenzione del cancro durante le fasi iniziali e apre strade per lo sviluppo di nuove terapie antitumorali.

In questo contesto, il Dr. Kon osserva:"Lo sviluppo di farmaci antitumorali mirati all'autofagia viene perseguito intensamente in tutto il mondo. Poiché è stato riscontrato che il ruolo dell'autofagia differisce a seconda dello stadio di progressione del cancro, le strategie antitumorali che prendono in lo stadio di progressione del cancro può migliorare l'efficacia del trattamento". + Esplora ulteriormente

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