C’è un legame tra dipendenza dal glucosio delle cellule tumorali e riparazione del Dna

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Un nuovo studio pubblicato su Nature Communications riferisce di un meccanismo molecolare che modula la dipendenza delle cellule tumorali dal glucosio, mostrando un rapporto di causa-effetto tra l’integrità del Dna e il metabolismo del glucosio. Lo studio evidenzia inoltre che le chinasi deputate alla risposta al danno del Dna (Ddr) coordinano il metabolismo e le modifiche epigenetiche. «La dipendenza della cellula tumorale dal glucosio non è la causa del tumore, che risiede in alterazioni del Dna. È piuttosto una conseguenza, dovuta a sbilanciamenti metabolici delle cellule tumorali stesse che le inducono a richiedere più energia di quelle sane» spiega Marco Foiani, dell’Istituto Firc di oncologia molecolare (Ifom) e dell’Università degli Studi di Milano, autore senior del lavoro.

Il fatto che le cellule tumorali consumino grandi quantità di glucosio è ben noto, e secondo gli esperti potrebbe essere sfruttato per rendere più efficace la chemioterapia tramite un intervento metabolico sul glucosio stesso. I tumori però non sono tutti dipendenti dal glucosio in uguale maniera, e finora non era chiaro da che cosa dipendesse questa variabilità. I ricercatori hanno voluto approfondire la questione, partendo dalla scoperta che cellule che mostravano una capacità ridotta di risposta ai danni del Dna fossero molto dipendenti dall’apporto di glucosio. «Questo indizio trovava corrispondenza nella correlazione in molti tumori fra una risposta insufficiente ai danni del Dna e un consumo di grandi quantità di zucchero. Ci siamo allora chiesti se potesse sussistere una connessione tra queste due caratteristiche del cancro» prosegue Christopher Bruhn, dell’Ifom, primo autore del lavoro.

Tramite studi di metabolomica, fosfo-proteomica e analisi dell’espressione genica gli autori hanno osservato che le cellule con scarsa risposta al danno del Dna producono istoni in eccesso, che si accumulano e interferiscono con il metabolismo cellulare, consumando molto glucosio. Hanno anche notato che, manipolando geneticamente gli squilibri, è possibile ripristinare i normai livelli di metaboliti. «L’interdipendenza tra epigenetica e metabolismo è cruciale e gli istoni sono i principali mediatori di queste interazioni, perché influenzano sia l’espressione dei geni sia alcuni flussi metabolici. I risultati emersi ora dal laboratorio dimostrano come sia la risposta al danno al Dna a operare modificazioni agli istoni, facendone degli straordinari “sensori metabolici” con un impatto diretto sui fabbisogni nutrizionali della cellula tumorale» conclude Foiani.

Nature Commun 2020. Doi: 10.1038/s41467-020-17961-4
https://doi.org/10.1038/s41467-020-17961-4

 

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