20.1: Cos'è il cancro?

Cellule e tessuti devono coordinare meticolosamente le loro attività per il normale funzionamento del corpo umano. Pertanto, esibiscono un comportamento socialmente responsabile – riposando, crescendo, dividendosi, differenziandosi o morendo – a beneficio dell’organismo. Il cancro insorge quando le cellule si dividono in modo incontrollabile e invadono altri tessuti o organi.

Sebbene l’uomo conoscesse il cancro da secoli, fu solo nel 1761 che Giovanni Morgagni di Padova eseguì un’autopsia dettagliata dei pazienti morti di cancro. Le sue scoperte gettarono le basi della disciplina scientifica chiamata Oncologia, lo studio del cancro. Ad oggi, diversi scienziati continuano ad aumentare la nostra comprensione del cancro e della sua patologia.

Le cellule tumorali hanno due caratteristiche ereditarie: (1) si riproducono a dispetto della normale regolazione sulla crescita e divisione cellulare; (2) Invadono e colonizzano territori di altre cellule e tessuti. Il cancro è una malattia causata da alterazioni genetiche. Nella maggior parte dei casi, le mutazioni nei geni che regolano il ciclo cellulare consentono a una cellula di dividersi a spese delle cellule vicine e hanno un impatto negativo sulla sopravvivenza dell’ospite. Tuttavia, le mutazioni che causano il cancro si accumulano gradualmente nel corso della vita dell’organismo. Pertanto, la maggior parte dei casi di cancro non vengono diagnosticati precocemente nella vita.

Per facilitare la ricerca sul cancro, nei laboratori oncologici vengono utilizzate diverse linee cellulari e sistemi modello, mentre nuovi strumenti sono sempre in fase di sviluppo. Le linee cellulari sono cellule derivate da pazienti affetti da cancro e effettivamente “immortalate”. Gli esempi più comuni includono le linee cellulari HeLa, OVCAR-3 e LNCaP. Queste linee cellulari sono comunemente utilizzate nei laboratori per comprendere la patologia del cancro e aiutare nella scoperta di farmaci. Inoltre, sono stati sviluppati diversi modelli murini di topi transgenici, knock-out e knock-in per studiare l'insorgenza e la progressione del cancro. Aiutano anche nella scoperta di farmaci, testandone l'efficacia e la tossicità.

Il corpo umano è composto da oltre 3 trilioni di cellule. Periodicamente, sotto il controllo dei regolatori del ciclo cellulare, queste cellule si dividono per formare nuove cellule, sostituendo le cellule vecchie o danneggiate.

In rari casi, una di queste cellule potrebbe superare la regolazione del ciclo cellulare e dividersi in modo incontrollabile, il che può interrompere il normale funzionamento del corpo.

Tale crescita cellulare anormale può provocare diverse malattie correlate, note collettivamente come cancro. Se la diffusione delle cellule tumorali non viene contenuta, si provocherà la morte dell'organismo.

Quindi, come fa una cellula normale a diventare cancerosa? Quasi ogni cellula di un corpo umano subisce mutazioni genetiche. Sebbene la maggior parte di questi cambiamenti nucleotidici siano riparati dagli enzimi di riparazione del DNA, alcune mutazioni rimangono incontrollate.

In rari casi, tali mutazioni non riparate possono consentire a una cellula di dividersi più velocemente e sopravvivere più a lungo delle cellule circostanti.

Nel tempo, queste cellule mutanti proliferano, prosperano e formano una massa visibile di cellule chiamate tumori che sono ampiamente classificate in due tipi.

I tumori benigni sono confinati al tessuto di origine. Di solito sono innocui e possono essere rimossi chirurgicamente.

D'altra parte, i tumori maligni possono staccarsi dal sito primario, invadere tessuti lontani e formare un altro tumore, attraverso un processo chiamato metastasi, un segno distintivo di un tumore canceroso. L'intero processo di trasformazione di una cellula normale in una cellula cancerosa è chiamato oncogenesi.

Il cancro può insorgere in quasi tutte le parti del corpo. Ad esempio, la proliferazione incontrollata dei globuli bianchi provoca la leucemia, la crescita senza ostacoli delle cellule dell'intestino crasso provoca il cancro del colon e la divisione cellulare anormale dei tessuti molli come tendini, cartilagine o muscoli è indicata come sarcoma.

• Cancer - A disease of uncontrolled cell division that can invade other tissues.
• Oncology - The field of medicine concerned with the study and treatment of cancer.
• Cell Division - A process by which a cell, called the parent cell, divides into two or more cells, called daughter cells.
• Cell Cycle Regulation - It is all about the control system that ensures the correct sequence of growth, DNA replication, and division.
• Cell Lines - A cell culture developed from a single cell and therefore consisting of cells with a uniform genetic makeup.

• Define Cancer – Explain what it is (e.g., uncontrolled cell division).
• Contrast Normal cell division vs Cancerous cell division – Explain how regulation deviates (e.g., loss of control in cancer).
• Explore Examples of Cell lines – Discuss their usage in research (e.g., HeLa, OVCAR-3, and LNCaP).
• Explain Genetics of Cancer – Brief discussion of the role of mutations and inheritance in cancer.
• Apply in Context – Relationship between cancer and cell cycle regulation.

• What is cancer and how does it impact cell division?
• What are cell lines and why are they essential in research?
• How do genetic alterations contribute to the development of cancer?

• Students – Understand how cancer affects cell functioning and tissue health
• Educators – Provides a clear framework for teaching about the cell cycle and abnormal divisions.
• Researchers – Relevant for critical study of disease progression and drug discovery.
• Science Enthusiasts – Offers insights into the fascinating yet complex world of cellular biology and oncology.