Ciò che un fossile ominide può insegnarci sul cancro

L'immagine resa volumetrica della morfologia esterna dell'osso del piede mostra l'estensione dell'espansione del carcinoma osseo primario oltre la superficie dell'osso. Patrick Randolph-Quinney (UCLAN)L'immagine resa volumetrica della morfologia esterna dell'osso del piede mostra l'estensione dell'espansione del carcinoma osseo primario oltre la superficie dell'osso. Patrick Randolph-Quinney (UCLAN)

Alla fine di luglio, un team internazionale di ricercatori ha annunciato di aver identificato prove del cancro nei resti fossilizzati di un parente biologico di esseri umani che vivevano su 1.7 milioni di anni fa.

È raro trovare fossili dall'albero genealogico degli ominidi. Trovarne uno con una prova così ben conservata di un tumore è ancora più raro.

Sembra che il cancro sia stato con noi per un bel po 'di tempo e questa scoperta mette in evidenza una delle domande più affascinanti a riguardo: perché il cancro esiste in primo luogo.

Il cancro è una malattia mortale e sarebbe stato particolarmente letale prima del recente sviluppo di trattamenti efficaci. Allora perché non lo ha fatto - o la nostra suscettibilità ad esso - morire molto tempo fa?

Per porre la domanda in un altro modo, perché gli organismi, inclusi gli esseri umani, dovrebbero portare nel nostro DNA gli strumenti della nostra stessa distruzione - geni oncosoppressori e oncogeni che aspettano solo insulti ambientali prima che uccidano i loro portatori? Non si dovrebbero selezionare organismi con tali geni nella competizione evolutiva per sopravvivere e riprodursi?

Un antico osteosarcoma

Prima di rispondere a questa domanda, torniamo al tumore 1.7-million-year-old.

I ricercatori hanno scoperto il cancro in un metatarso, una delle ossa lunghe del piede che si trova appena dietro le dita. I ricercatori hanno esaminato il campione con raggi X ad alta risoluzione, rivelando la lesione in maggiore dettaglio e producendo un'immagine tridimensionale, che ha rivelato una "irregolare tessitura ossea tessuta con un aspetto esterno simile al cavolfiore". In altre parole, la le cellule del tumore erano cresciute in modo disorganizzato e si gonfiavano fuori dall'asta dell'osso - caratteristiche di una neoplasia. Hanno concluso che si trattava di un cancro alle ossa, probabilmente un osteosarcoma.

Come radiologo che lavora in un ospedale pediatrico, vedo regolarmente radiografie, TAC e risonanza magnetica di pazienti con osteosarcoma. Rappresentano una frazione di tutti i tumori ossei primari e sono più spesso diagnosticati nell'adolescenza e nella giovane età adulta. Una caratteristica insolita del rapporto sudafricano è la posizione del tumore - la gamba e il braccio sono siti molto più comuni del piede.

Gli osteosarcomi derivano da cellule anormali produttrici di ossa. In realtà, il nome osteosarcoma deriva dalle radici greche che significano "osso" e "crescita carnosa".


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Gli osteosarcomi non si trovano solo negli esseri umani. Rappresentano il più malignità ossea comune riscontrata nei cani e gatti. In realtà, gli osteosarcomi sono più comune nei cani rispetto alle persone, specialmente nelle grandi specie ad esempio levrieri e grandi danesi.

Il cancro è in circolazione da molto più tempo di 1.7 milioni di anni. A Indianapolis, il nostro Museo dei bambini presenta il cranio fossilizzato di un Gorgosaurus, un parente di Tyrannosaurus rex vissuto durante il periodo Cretaceo su 70 milioni di anni fa. Mostra chiaramente la massa di una palla da golf all'interno della cavità cranica.

Il cancro non è una singola malattia

Una sfida nel tentativo di comprendere le cause del cancro è il fatto che il cancro non è una singola malattia.

Esistono molti tipi diversi di cancro, che possono essere classificati in base all'organo in cui hanno origine: cancro ai polmoni, cancro del colon, cancro al seno e così via. Meglio ancora, possono essere classificati dal tipo di tessuto che rappresentano. Ad esempio, i carcinomi derivano da cellule epiteliali o di rivestimento, sarcomi da cellule connettive e leucemie da cellule che formano il sangue.

Ciò che chiamiamo cancro rappresenta davvero una famiglia di disturbi, i quali possono essere raggruppati insieme a causa di una caratteristica comune: la regolazione perturbata della crescita cellulare.

Ad esempio, i geni che normalmente sopprimono la crescita cellulare possono essere danneggiati, portando a una proliferazione incontrollata. Un'indicazione che tutti i tumori non sono gli stessi è il fatto che hanno prognosi e trattamenti molto diversi.

Oggi le prove suggeriscono che molti tumori possono essere ricondotti a esposizioni ambientali, come tabacco, sostanze cancerogene alimentari, infezioni e inquinamento dell'aria e dell'acqua. Sembra improbabile che il tabacco o l'inquinamento atmosferico possano aver causato il cancro milioni di anni fa, ma è possibile che alcuni agenti dietetici e infettivi possano essere stati più comuni nel remoto passato.

Cromosomi e ossigeno

Una delle prime spiegazioni su come il cancro potrebbe derivare dal danno cromosomico è stata fornita da un mio professore di medicina all'Università di Chicago, Janet Rowley, MD. Negli 1970, il Dr. Rowley ha dimostrato che in molti pazienti con un tipo di leucemia, LMC, porzioni di cromosomi 9 e 22 erano stati scambiati, dimostrando che i cambiamenti nel DNA potrebbero portare al cancro.

Parte della responsabilità del cancro può essere attribuita a un colpevole piuttosto inaspettato, una molecola senza la quale la vita umana sarebbe assolutamente impossibile: l'ossigeno. L'ossigeno è necessario affinché le nostre cellule convertano il cibo in energia. Questo è uno dei motivi per cui il corpo umano è dotato di oltre 60,000 miglia di vasi sanguigni, che consentono ai globuli rossi di trasportare ossigeno a ciascuna delle nostre cellule 75 trilioni.

Ma l'ossigeno non è una molecola del tutto benigna. In effetti, è altamente reattivo e persino tossico in alte concentrazioni. E all'inizio della storia della Terra, i livelli di ossigeno hanno cominciato ad aumentare drammaticamente, come le piante capaci di fotosintesi - un processo che produce ossigeno - proliferato. Più ossigeno ha permesso lo sviluppo di organismi pluricellulari in grado di trasportare ossigeno a tutte le loro cellule.

L'ossigeno diventa problematico quando forme superreattive ne sono formati Ad esempio, quando la radiazione ionizzante colpisce una cellula, può formare superossidi che reagiscono avidamente con le molecole vicine. Quando una delle molecole vicine è DNA, si verifica un danno ai geni, producendo mutazioni che possono essere trasportate da una generazione di cellule a un'altra. In alcuni casi, può verificarsi una trasformazione del cancro.

Il cancro sarà sempre con noi?

Un altro motivo per cui il cancro è persistito è il fatto che tende ad essere una malattia degli organismi più vecchi. Solo 1 percento dei tumori diagnosticato ogni anno negli Stati Uniti si verificano nei bambini. Quindi, per la maggior parte della nostra storia biologica, quando l'aspettativa di vita era più breve, gli ominidi si riproducevano e morivano di altre cause molto prima che il cancro avesse una possibilità di svilupparsi.

Nei paesi avanzati oggi, i tassi di mortalità a causa di altre malattie, come le infezioni, malattie cardiache e ictus, sono caduti così lontano che molte più persone vivono in età avanzata, a quel punto la serie di mutazioni necessarie per indurre il cancro ha avuto abbastanza tempo per verificarsi. In effetti, l'aumento dei tassi di cancro è in parte un segno di buona salute generale e longevità.

Possiamo far scomparire il cancro? Il problema fondamentale con le cellule tumorali è che non sanno quando smettere di crescere e morire, e di conseguenza continuano a proliferare in modo incontrollato. Sebbene questo sia altamente dannoso per l'organismo, l'esistenza di geni che promuovono la crescita cellulare è ovviamente cruciale per la crescita e la sopravvivenza degli organismi in primo luogo.

Considera un'automobile. Solo due settimane fa, i freni della mia auto sono falliti, una situazione pericolosa. Potremmo desiderare che le macchine fossero costruite in modo che i freni non potessero mai fallire, ma l'unico modo per eliminare la possibilità di un guasto ai freni sarebbe eliminare completamente il sistema frenante, una proposta molto più pericolosa.

La stessa cosa si può dire del cancro. Potremmo desiderare di essere costruiti senza geni che possano contribuire allo sviluppo del cancro, ma una crescita e uno sviluppo normali - e sì, anche la morte - potrebbero non essere possibili senza di essi. Quando si tratta di vita, dobbiamo prendere il male e il bene, anche se questo non vuol dire che non possiamo fare passi avanti nella prevenzione e nella cura del cancro.

La scoperta del cancro nell'osso di un parente umano 1.7-milione di anni fa non è solo una stranezza biologica - è un promemoria di ciò che significa essere sia vivi che umani. La vita è piena di pericoli. Coltivare biologicamente (e biograficamente) non significa eliminare tutti i rischi, ma gestire quelli che possiamo, sia per ridurre i danni che per promuovere una vita piena.

Circa l'autore

Richard Gunderman, professore ordinario di medicina, arti liberali e filantropia, Indiana University

Questo articolo è stato pubblicato in origine The Conversation. Leggi il articolo originale.

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