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# La biologia# Biologia del cancro

Alterazioni del numero di copie nella rilevazione precoce del cancro al seno

Uno studio rivela che ci sono cambiamenti genetici precoci legati al rischio di cancro al seno.

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Le mutazioni somatiche sono cambiamenti nel nostro DNA che avvengono nelle cellule normali nel tempo. Anche se la maggior parte di queste modifiche non influiscono sulla nostra salute, alcune possono portare al cancro. Molti studi si concentrano su un tipo specifico di mutazione chiamato varianti di nucleotidi singoli (SNV) trovate nei tessuti normali. Tuttavia, un altro tipo, chiamato Alterazioni del numero di copie (CNA), in cui sezioni di DNA possono essere duplicate o perse, sono comuni in molti tipi di cancro, specialmente nel Cancro al seno.

Importanza delle Alterazioni del Numero di Copie

Le alterazioni del numero di copie giocano un ruolo cruciale nello sviluppo del cancro. Ad esempio, nel cancro al seno, cambiamenti come l'amplificazione del gene ERBB2 o la perdita del gene PTEN possono influenzare significativamente come cresce il cancro. A differenza delle SNV, le CNA possono avere un grande impatto su come vengono espressi i geni, portando a differenze nel comportamento del cancro. Studi hanno mostrato che condizioni precoci, come il carcinoma duttale in situ (DCIS), possono già mostrare schemi di CNA simili a quelli trovati nei tumori invasivi.

La Necessità di una Maggiore Comprensione

Nonostante la conoscenza sulle CNA nel cancro al seno, c'è ancora una mancanza di comprensione su quanto presto questi cambiamenti avvengano nei tessuti mammari sani. La maggior parte delle mutazioni è spesso privata a singole cellule, il che significa che non appaiono in molte cellule contemporaneamente. Questo rende difficile rilevarle utilizzando metodi standard. Tuttavia, la tecnologia recente consente ai ricercatori di esaminare le singole cellule più da vicino, rivelando potenzialmente queste alterazioni precoci nel tessuto sano.

Metodologia per Rilevare le CNA

Per studiare le CNA nel tessuto mammario, i ricercatori hanno raccolto campioni da donne ad alto rischio di cancro al seno, comprese quelle con mutazioni note BRCA1 o BRCA2. I campioni provenivano da donne sottoposte a interventi chirurgici volti a ridurre il rischio di cancro. Alcune erano già state diagnosticate con cancro al seno e avevano ricevuto trattamenti. Dopo aver preparato i campioni di tessuto, i ricercatori hanno isolato cellule singole, le hanno catalogate e analizzate il loro DNA per le CNA.

Risultati sull'Aneuploidia nel Tessuto Normale

Lo studio ha rivelato che le cellule aneuploidi, che hanno un numero anormale di cromosomi, sono presenti nel tessuto mammario normale ma sono piuttosto rare. Circa il 2,69% delle cellule analizzate aveva da uno a quattro bracci cromosomici aneuploidi. In particolare, certe alterazioni, come i guadagni sul cromosoma 1 e le perdite sul cromosoma 16, erano costanti in diversi campioni. Questo indica che alcune CNA sono più comuni in tipi cellulari specifici, come le Cellule Luminali, rispetto alle Cellule Basali.

La Distribuzione delle CNA

Le cellule luminali e basali hanno mostrato schemi diversi di CNA. Le alterazioni più comuni si trovavano prevalentemente nelle cellule luminali. Ad esempio, guadagni sul cromosoma 1 e perdite sui cromosomi 16, 22 e 7 erano frequentemente osservati in queste cellule. Questo schema distintivo suggerisce che certe CNA potrebbero essere specifiche per tipi di tessuto mammario, sottolineando ulteriormente il loro ruolo nello sviluppo del cancro.

Confrontare Celle Normali con Celle Tumorali

I ricercatori hanno anche confrontato i modelli di CNA nei tessuti normali con quelli identificati nei tumori invasivi al seno. Le somiglianze erano sorprendenti. Molte CNA che erano comuni nelle cellule luminali da tessuto normale si vedevano anche nei tumori avanzati. Questo suggerisce che queste alterazioni potrebbero essere eventi precoci nello sviluppo del cancro al seno.

Aneuploidia in Diversi Tipi Cellulari

Nell'analisi, l'aneuploidia era più comune nelle cellule luminali che in quelle basali. Lo studio ha trovato che il 3,6% delle cellule luminali erano aneuploidi, rispetto solo all'1,4% delle cellule basali. Questa differenza potrebbe mettere in evidenza il ruolo che le cellule luminali giocano nelle fasi iniziali dello sviluppo del cancro al seno. Non sono stati trovati legami significativi tra aneuploidia e altri fattori, come età o storia di cancro precedente.

La Natura delle Aneuploidie Ricorrenti

Lo studio mirava anche a capire se le aneuploidie ricorrenti derivassero da singole mutazioni o da eventi indipendenti multipli. Esaminando le alterazioni comuni, i ricercatori hanno scoperto che questi cambiamenti spesso non facevano parte di una singola espansione clonale ma sorgevano in modo indipendente. Questo suggerisce che cellule diverse potrebbero acquisire mutazioni simili nel tempo.

Aneuploidia Estrema e Cellule Simili al Cancro

Alcune cellule mostrano un'aneuploidia estrema, con più di nove bracci cromosomici anormali, classificandole come "simili al cancro." Anche se queste cellule erano rare, erano presenti in campioni da individui ad alto rischio. Molte di queste cellule "simili al cancro" avevano perso copie di geni importanti, suggerendo che potrebbero svilupparsi in cellule cancerose.

Implicazioni per la Prevenzione del Cancro al Seno

I risultati evidenziano che le CNA sono componenti significative delle mutazioni nel tessuto mammario normale. Vari cambiamenti genetici possono servire come avvertimenti precoci per un potenziale sviluppo del cancro. Comprendendo queste alterazioni precoci, potrebbero esserci opportunità per strategie preventive per monitorare e possibilmente prevenire il cancro al seno.

Conclusione

Lo studio delle mutazioni somatiche, in particolare delle CNA nel tessuto mammario normale, fornisce preziose intuizioni sugli eventi precoci che possono portare al cancro. Le differenze dimostrate tra cellule luminali e basali, i modelli di aneuploidia e la natura indipendente di molte mutazioni suggeriscono tutti che comprendere questi cambiamenti genetici è fondamentale per migliorare la prevenzione e il trattamento del cancro al seno. È necessaria ulteriore ricerca per esplorare ulteriormente questi risultati e determinare come questi cambiamenti precoci possano informare la pratica clinica.

Fonte originale

Titolo: Luminal breast epithelial cells from wildtype and BRCA mutation carriers harbor copy number alterations commonly associated with breast cancer

Estratto: Cancer-associated mutations have been documented in normal tissues, but the prevalence and nature of somatic copy number alterations and their role in tumor initiation and evolution is not well understood. Here, using single cell DNA sequencing, we describe the landscape of CNAs in >42,000 breast epithelial cells from women with normal or high risk of developing breast cancer. Accumulation of individual cells with one or two of a specific subset of CNAs (e.g. 1q gain and 16q, 22q, 7q, and 10q loss) is detectable in almost all breast tissues and, in those from BRCA1 or BRCA2 mutations carriers, occurs prior to loss of heterozygosity (LOH) of the wildtype alleles. These CNAs, which are among the most common associated with ductal carcinoma in situ (DCIS) and malignant breast tumors, are enriched almost exclusively in luminal cells not basal myoepithelial cells. Allele-specific analysis of the enriched CNAs reveals that each allele was independently altered, demonstrating convergent evolution of these CNAs in an individual breast. Tissues from BRCA1 or BRCA2 mutation carriers contain a small percentage of cells with extreme aneuploidy, featuring loss of TP53, LOH of BRCA1 or BRCA2, and multiple breast cancer-associated CNAs in addition to one or more of the common CNAs in 1q, 10q or 16q. Notably, cells with intermediate levels of CNAs are not detected, arguing against a stepwise gradual accumulation of CNAs. Overall, our findings demonstrate that chromosomal alterations in normal breast epithelium partially mirror those of established cancer genomes and are chromosome- and cell lineage-specific.

Autori: Samuel Aparicio, M. J. Williams, M. U. Oliphant, V. Au, C. Liu, C. Baril, C. O'Flanagan, D. Lai, S. Beatty, M. Van Vliet, J. C. Liu, L. O'Connor, W. L. Goh, A. Pollaci, A. C. Weiner, D. Grewal, A. McPherson, M. Moore, V. Prabhakar, S. Agarwal, J. E. Garber, D. Dillon, S. P. Shah, J. Brugge

Ultimo aggiornamento: 2024-05-03 00:00:00

Lingua: English

URL di origine: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.05.01.591587

Fonte PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.05.01.591587.full.pdf

Licenza: https://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0/

Modifiche: Questa sintesi è stata creata con l'assistenza di AI e potrebbe presentare delle imprecisioni. Per informazioni accurate, consultare i documenti originali collegati qui.

Si ringrazia biorxiv per l'utilizzo della sua interoperabilità ad accesso aperto.

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