20.3:

20.3: Progressione del tumore

Tumor Progression

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Molecular Biology

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Tumor Progression

20.2: Cancers Originate from Somatic Mutations in a Single Cell

20.4: Adaptive Mechanisms in Cancer Cells

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02:07 min

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April 07, 2021

Overview

Tumor progression is a phenomenon where the pre-formed tumor acquires successive mutations to become clinically more aggressive and malignant. In the 1950s, Foulds first described the stepwise progression of cancer cells through successive stages.

Colon cancer is one of the best-documented examples of tumor progression. Early mutation in the APC gene in colon cells causes a small growth on the colon wall called a polyp. With time, this polyp grows into a benign, pre-cancerous tumor. Further mutations in K-ras and p53 genes trigger the progress of a benign tumor into a malignant tumor. At the advanced stages of tumor progression, mutations in DCC and other related genes may contribute to tissue invasion and metastasis.

Biological changes

As the cancer cells progress, they tend to escape the cell cycle regulation and increase their growth rate. However, such cells do not divide faster than usual. They merely continue to divide uncontrollably without undergoing terminal differentiation and apoptosis. In other words, the cell cycle in such cells skip the resting G0 phase and progress directly from the M phase to the G1 phase. Cancer cells also overcome contact inhibition, a property of normal cells to stop cell division upon coming in contact with other cells. This allows cancer cells to pile up on top of one another, forming a tumor mass.

Molecular changes

In the 1990s, sophisticated molecular biology tools identified three important gene groups that play a critical role in cancer progression. The first group includes genes involved in cell growth and survival. The second group comprises genes involved in maintaining genetic stability, such as DNA repair enzymes. The third group of genes is involved in tissue invasion and metastasis; examples include the genes encoding cell adhesion proteins, proteolytic enzymes, and angiogenesis factors. However, no single gene is found mutated in every human cancer.

Transcript

La progressione tumorale è un fenomeno in cui il tumore preformato acquisisce successive modificazioni morfologiche e molecolari per diventare più aggressivo e maligno nel suo carattere.

Il cancro inizia come un singolo cambiamento genetico in una cellula sana e, con il tempo, le progenie di quella cellula continuano a proliferare e a trasmettere la mutazione a tutte le cellule figlie. Il genoma di queste cellule mutanti diventa sempre più instabile, consentendo l’accumulo di più mutazioni.

Ad esempio, nelle fasi iniziali della leucemia mieloide cronica o LMC, le cellule mutanti mostrano un’aberrazione cromosomica chiamata cromosoma Philadelphia, che è formata da una traslocazione reciproca, in cui le parti dei cromosomi 22 e 9 si scambiano di posto.

Questo crea una proteina di fusione BCR-ABL1 che aiuta le cellule ad aumentare i tassi di divisione cellulare, a sfuggire alla differenziazione terminale e ad evitare l’apoptosi, con conseguente accumulo di cellule anormali.

Man mano che il tumore progredisce, le cellule tumorali stimolano la formazione di nuovi vasi sanguigni intorno a loro attraverso un processo chiamato angiogenesi.

Questi nuovi vasi sanguigni forniscono alle cellule tumorali ossigeno, sostanze nutritive e fattori di crescita per una rapida crescita e proliferazione. Aiutano anche le cellule tumorali a disseminarsi e viaggiare in parti distanti del corpo e metastatizzare.

Il modello di progressione parallela spiega meglio la progressione del tumore. Secondo questo modello, le cellule del cancro al seno del tumore primario, che è piccolo fino a 1-4 mm, possono iniziare a disseminare in organi distanti e seminare nuovi tumori.

Per i successivi 6-12 anni, questi semi si sviluppano in tumori secondari in modo parallelo, ognuno dei quali acquisisce mutazioni uniche a ritmi molto più rapidi. Tali mutazioni casuali aumentano la possibilità di acquisire resistenza al trattamento del cancro, mettendo a repentaglio la vita dei pazienti.

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Progressione Tumorale Cancro Del Colone Gene APC K-ras Geni P53 Gene DCC Regolazione Del Ciclo Cellulare Inibizione Del Contatto Geni Della Crescita Cellulare E Della Sopravvivenza Geni Della Stabilità Genetica Geni Dell'invasione Tissutale E Delle Metastasi Progressione Del Cancro Cambiamenti Molecolari Cambiamenti Biologici