Le cellule tumorali possono avere origine nel polmone – questo è chiamato cancro polmonare primario – e metastatizzare ad altri organi, oppure raggiungere il polmone da un altro sito primario (metastasi polmonari). Il termine metastasi si riferisce alla migrazione delle cellule tumorali da un tumore primario a un sito secondario.
Una recentissima scoperta, pubblicata sulla rivista Nature, apre la strada a nuovi interventi terapeutici contro la diffusione metastatica. I ricercatori hanno infatti individuato un elemento chiave che favorisce l’impianto di cellule tumorali aggressive nel tessuto polmonare. È un amminoacido: l’aspartato.
Un malato di cancro su due con metastasi le sviluppa nel polmone
I polmoni sono spesso la sede delle metastasi. Alcuni studi stimano addirittura che le metastasi polmonari siano presenti nel 54% dei pazienti con tumori metastatici. Questa alta frequenza è spiegata dalle proprietà fisiche del sistema polmonare (dopo aver attraversato la circolazione venosa, le cellule tumorali circolanti prendono il sistema venoso che converge verso il cuore destro, prima di essere spinte nella circolazione polmonare). Un altro meccanismo complementare sarebbe l’ambiente meno ossidativo nel polmone, che potrebbe favorire la sopravvivenza delle cellule tumorali. L’ossidazione è una reazione chimica in cui le molecole perdono elettroni, spesso a causa dell’interazione con l’ossigeno. La conseguenza è la produzione di specie chimiche instabili chiamate radicali liberi, che possono danneggiare cellule e tessuti.
Inoltre, i fattori secreti dagli stessi tumori primari modificano le cellule immunitarie e la matrice extracellulare* del polmone, creando un ambiente favorevole all’insediamento delle cellule tumorali che le raggiungono. Tuttavia, il modo in cui i nutrienti presenti negli organi presi di mira dalle metastasi conferiscono alle cellule tumorali caratteristiche aggressive rimane poco definito. Questo nuovo studio mostra che uno di questi nutrienti, l’aminoacido aspartato, presente nel polmone, innesca una cascata di segnali cellulari nelle cellule tumorali disseminate, aumentando così l’aggressività di queste metastasi polmonari.
L’aspartato può svolgere un ruolo chiave nelle metastasi polmonari
Più specificamente, il team del professor Fendt (VIB-KU Leuven Cancer Biology Center) ha osservato che i pazienti affetti da cancro al seno e i topi avevano alte concentrazioni di aspartato nel liquido interstiziale polmonare. Questo aspartato extracellulare attiva un recettore specifico situato sulle cellule tumorali (ionotropo N-metil-D-aspartato), che innesca un processo a cascata che rende aggressivi i tumori metastatici nel polmone. In sintesi, questa proteina chiave, essenziale per il corretto funzionamento delle nostre cellule, viene utilizzata in modo improprio: si comporta nell’ambiente polmonare come una molecola segnalatrice presente all’esterno delle cellule per promuovere l’aggressività delle cellule tumorali metastatiche disseminate nei polmoni.
Con quale meccanismo?
Se gli scienziati sono andati in questa direzione e sono riusciti a identificare i meccanismi coinvolti, è perché avevano osservato “alti livelli di aspartato nei polmoni di topi e pazienti con cancro al seno rispetto a quelli senza cancro, commenta Ginevra Doglioni, dottoranda presso il laboratorio Fendt e primo autore dello studio. Ciò ha suggerito che l’aspartato potrebbe svolgere un ruolo chiave nelle metastasi polmonari. »
I ricercatori hanno osservato una modificazione attivante di un fattore (eIF5A) nelle cellule tumorali delle metastasi polmonari, associata ad una maggiore aggressività delle metastasi polmonari. Tuttavia, sono stati in grado di dimostrare che l’aspartato ha innescato questa modifica di eIF5A.
Il professor Fendt sottolinea: “ La segnalazione (attivazione, ndr) da parte dell’aspartato potrebbe essere una caratteristica comune delle cellule tumorali che colonizzano i polmoni. Inoltre, esistono già farmaci in grado di colpire questo meccanismo. Con ulteriori ricerche, l’applicazione clinica potrebbe essere possibile. »
* complessa rete di proteine e zuccheri complessi che fornisce supporto strutturale alle cellule polmonari e svolge un ruolo cruciale nella regolazione di varie funzioni biologiche
Fonte: Doglioni, G., Fernández-García, J., Igelmann, S. et al. La segnalazione dell’aspartato guida le metastasi polmonari tramite una traduzione alternativa. Natura (2025). https://doi.org/10.1038/s41586-024-08335-7; Gerull, WD, Puri, V. & Kozower, BD L’epidemiologia e la biologia delle metastasi polmonari. J. Thorac. Questo. 13, 2585–2589 (2021).
