Come la forma delle cellule tumorali può condizionare il loro comportamento e destino?

Rispondere a questa domanda potrebbe fornire degli elementi per definire nuovi percorsi clinici per una comprensione olistica dei tumori maligni e del loro riconoscimento da parte del sistema immunitario, ponendo le basi per approcci terapeutici più efficaci.

Questo l'ambizioso obiettivo che si pone il progetto SHAPINCELLFATE a cui L'European Research Council (ERC) ha appena assegnato un Synergy Grant nell'area delle Life Sciences con un finanziamento di 10.8 milioni di euro. Un progetto italo-francese che vede come capofila italiano il Biologo cellulare italiano Giorgio Scita, Docente di Patologia generale al dipartimento di Oncologia ed Emato-Oncologia dell'Università degli Studi di Milano e Direttore dell'unità di ricerca IFOM Meccanismi di migrazione delle cellule tumorali, accanto ai colleghi d'oltralpe Matthieu Piel e Raphaël Voituriez del CNRS (Centre national de la recherche scientifique) di Parigi e di Ana-Maria Lennon-Duménil dell'INSERM (Institut national de la santé et de la recherche médicale) sempre della capitale francese.

Da dove parte l'intuizione alla base del progetto che ha conquistato il prestigioso finanziamento europeo? "Le Cellule – spiega Scita, esperto di calibro internazionale delle dinamiche di movimento delle cellule - sono spesso rappresentate come oggetti sferici irregolari, ma si tratta della forma che esse assumono in sospensione. Tuttavia, l'ambiente compatto dei tessuti altera questa forma semplice, causando grandi deformazioni cellulari. Ciò si verifica durante la normale crescita dei tessuti ed è ancora più pronunciato quando il tessuto cresce eccessivamente, come nel caso dei tumori solidi."

I cambiamenti di forma delle cellule si verificano spesso nelle cellule migratorie, come le cellule immunitarie che pattugliano l'organismo all'interno dei tessuti interstiziali e le metastasi tumorali che sfuggono al tumore primario per invadere i tessuti sani. In tutti i casi, le cellule si adattano e sopravvivono anche a deformazioni molto grandi. I meccanismi alla base di questa risposta e le conseguenze a lungo termine che i ripetuti cambiamenti di forma delle cellule hanno sulla fisiologia e sulla patologia rimangono in gran parte sconosciuti.

Oltre un secolo fa il biologo D'Arcy Wentworth Thompson nel famoso trattato "crescita e forma" (1971), aveva proposto una relazione diretta tra forma e funzione. "Tuttavia - prosegue lo scienziato - non è mai stato chiarito se e come la storia dei cambiamenti di forma di una cellula o un tessuto possa influenzarne l'identità e natura ed, in ultima analisi, cambiarne la funzione. Con SHAPINCELLFATE, che avrà una durata di 6 anni, intendiamo specificamente testare come i cambiamenti di forma della cellula possano avere un impatto sul comportamento e sulle funzioni della cellula, in particolare, come questo possa costituire una forma di memoria indotta dalla forma che non solo codificano la storia geometrica e meccanica della cellula, ma ne dettano anche il destino." Con questo progetto il team di ricercatori italo-francesi si propone di affrontare i meccanismi molecolari e i principi fisici che spiegano gli effetti di memoria indotti dalla forma e di valutare il loro impatto sull'immunità e sul cancro. "Se di successo, il nostro progetto - conclude Scita - rivelerà se le condizioni imposte dal confinamento fisico tipiche di tessuti adulti siano determinanti per il comportamento delle cellule, e potrà definire nuovi percorsi clinici per una comprensione olistica dei tumori maligni e del loro riconoscimento da parte del sistema immunitario. A ERC la nostra gratitudine per aver creduto nel nostro progetto."