Il programma molecolare che determina la transizione dei tessuti da uno stato solido e protettivo a uno fluido e invasivo è stata identificata studiando in coltura le cellule di carcinoma delle corde vocali e squamocellulare. Se i tessuti sani resistono senza problemi alle sollecitazioni meccaniche dovute ad attività come respirare, parlare o al battito cardiaco, per quelli tumorali non è così. In particolare, nei tumori dell’epitelio i tessuti non riescono a reagire e, diventando più fluidi, riescono a diffondersi più facilmente dando origine alle metastasi. «In fisica della materia il fenomeno è noto come transizione di fase», osserva Giorgio Scita, della Statale e direttore del Laboratorio Ifom sui meccanismi di migrazione delle cellule tumorali. Studi precedenti, compresi quelli condotti dal gruppo di Scita, avevano osservato che il volume delle cellule tumorali può oscillare in modo significativo e che queste fluttuazioni potrebbero portare a rendere il tessuto più fluido. Tuttavia i meccanismi molecolari che innescano e controllano questo processo erano solo in parte noti.

La nuova ricerca, firmata da Scita e da Hind Abdo come prima autrice, ha individuato i geni artefici di questa trasformazione: sono i fattori di crescita chiamati Egf e Areg. Entrambi sono normalmente prodotti dall’organismo per rispondere a stimoli come le lesioni dei tessuti o la proliferazione cellulare, e spesso espressi in eccesso nei tumori. «L’Egf funziona come un interruttore. Legandosi alla superficie cellulare – dice Abdo – avvia una catena di segnali che porta alla produzione di due connessine specifiche, Cx26 e Cx3». Quando questi canali si moltiplicano, le cellule iniziano a scambiarsi fluidi in modo sincronizzato, gonfiandosi e sgonfiandosi in sequenza, come i movimenti coordinati di uno stormo di uccelli.

Condotto grazie al sostegno dell’Airc e a un finanziamento del Consiglio Europeo della Ricerca, lo studio ha inoltre dimostrato che questo processo non avviene spontaneamente e richiede connessine specifiche, Quando queste sono state eliminate utilizzando la tecnica che taglia e incolla il Dna, la Crispr-Cas9, il movimento collettivo si è bloccato. Per Scita «ciò che rende questa scoperta concettualmente rilevante è che abbiamo identificato un programma molecolare preciso e non una risposta passiva a sollecitazioni fisiche. Tale programma – osserva – consente la transizione del tessuto da uno stato solido e immobile a uno fluido e invasivo. Un livello di controllo molecolare di questo tipo non era ancora stato dimostrato in questo contesto». La possibilità di poter bloccare le connessine come di Cx26, che è associata a una ridotta sopravvivenza dei pazienti con diverse forme di tumore, potrebbe aprire la strada a future possibili terapie quando i risultati saranno validati in test su colture cellulari tridimensionali e animali di laboratorio.