Il carcinoma colo-rettale, rappresenta una delle principali cause di morbosità e mortalità per neoplasia in tutti i paesi occidentali e ad alto sviluppo tecnologico. La chirurgia, ancora oggi, rappresenta il mezzo terapeutico più valido nel trattamento dei tumori rettali, dove, nella maggioranza dei casi, gli interventi di amputazione adddomino-perineale e di resezione anteriore trovano applicazione.La trasformazione adenoma-carcinoma è considerata il meccanismo principale per lo sviluppo d
el tumore colorettale e questo modello è stato descritto per la prima volta nel 1975. Le varie fasi di questo processo, che coinvolge il passaggio da mucosa sana ad adenoma, quindi a carcinoma in situ ed infine alla diffusione della malattia in altri distretti corporei, sono caratterizzate da eventi mutazionali che insorgono nel genoma a carico di oncogeni e di geni oncosoppressori, responsabili della trasformazione e progressione neoplastica. Tale caratterizzazione molecolare è stata effettuata per la prima volta agli inizi degli anni '90, dal gruppo di ricerca diretto da Bert Vogelstein e, pertanto, il modello molecolare di sviluppo colorettale è anche noto con il nome di "modello di Vogelstein". In base ad esso, mutazioni di geni specifici determinano specifiche fasi dello sviluppo tumorale colorettale: mutazioni nel gene APC causano una iperproliferazione, che diviene adenoma in seguito ad inattivazione per ipermetilazione del promotore di vari geni (come p16INK4a) e per mutazioni iperattivanti il gene K-Ras. In seguito ad alterazioni inattivanti il gene TP53 si giunge alla fase di carcinoma in situ e, quindi, con la perdita di espressione di altri geni oncosoppressori, principalmente localizzati sul braccio lungo del cromosoma 18, come DCC, SMAD2 e SMAD4, la malattia è in grado di metastatizzare in altri distretti corporei, tipicamente il fegato e, in minor misura, il polmone.Il gran numero di studi che ha portato alla formulazione di tale modello ha fatto sì che il tumore colorettale venga considerato ancora oggi come paradigma di modello molecolare della crescita tumorale. Quantunque il modello di Vogelstein sia supportato da un'ampia gamma di studi epidemiologici, clinici, istopatologici e genetici, non è mai stato dimostrato direttamente. Risultati recentemente pubblicati sembrano porre in discussione tale modello. Infatti, emerge che solo in rare occasioni, circa il 10% dei casi, il tumore colorettale si sia sviluppato seguendo tale modello e che invece esistano numerose altre vie che portano ugualmente alla formazione del tumore colorettale, tutte accomunate da un'alterazione iniziale a carico del gene APC o dei prodotti genici con cui la proteina APC interagisce, come la proteina b-catenina. Un ulteriore elemento di critica al modello di Vogelstein è rappresentato dal fatto che i tumori del colon e quelli del retto sembra possano seguire vie di sviluppo differenti. Gli studi finora condotti hanno avuto il pregio di individuare una serie di marcatori molecolari, le cui alterazioni determinano l'insorgenza della neoplasia. Lo scopo delle ricerche attuali è quello di individuare, attraverso analisi molecolari, marcatori sensibili e specifici che possano essere utilizzati per individuare precocemente l'insorgenza della malattia. Analisi molecolari su fluidi biologici, quali feci e plasma, potrebbero garantire un'elevata sensibilità con una ridotta invasività. In particolare, l'affluenza di cellule di esfoliazione del colon nelle feci, in quantità pari a circa 1010 cellule al giorno, suggerisce l'impiego di materiale fecale per ottenere DNA idoneo per la determinazione di alterazioni molecolari e la individuazione di lesioni cancerose a livello dell'epitelio intestinale. La ricerca di marcatori molecolari nel DNA estratto dalle feci di pazienti operati di tumore colorettale ha messo in luce aspetti contrastanti. L'analisi del gene APC, mutato in più dell'80% dei casi ed implicato nelle fasi precoci dello sviluppo tumorale, dovrebbe rappresentare un marcatore ideale. Tuttavia la sequenza di tale gene è molto ampia (2843 aminoacidi) e le mutazioni inattivanti possono insorgere ovunque. Le 5-6 mutazioni più frequenti (hot-spot mutations) non arrivano a coprire il 20% di tutte le mutazioni. Per questi motivi, la ricerca di mutazioni nel gene APC nelle feci, che recentemente è stata condotta grazie a metodiche molto sensibili, è molto laboriosa, costosa e potrebbe quindi essere indicata per predire la ripresa di malattia, ma non per la diagnosi precoce. Lo stesso discorso può valere per il gene TP53. Alterazioni a carico del gene K-Ras, invece, derivano da mutazioni in soltanto tre posizioni della sequenza nucleotidica del gene, due delle quali coprono oltre il 98% delle mutazioni. A questa relativa facilità di analisi fa riscontro tuttavia una bassa sensibilità: il gene K-Ras è mutato soltanto nel 50% dei casi ed è possibile individuare la mutazione in campioni fecali solo se il tumore primitivo è localizzato nel colon discendente, nel sigma o nel retto. Un recente studio sembra offrire importanti prospettive per un nuovo approccio molecolare, meno laborioso e costoso. Tale approccio scaturisce dall'osservazione di una correlazione tra stato di conservazione del DNA estratto dalle feci e presenza di cellule tumorali nel colon. La capacità di amplificare il DNA fecale sembra infatti essere superiore, permettendo quindi un livello di amplificazione maggiore, nel DNA estratto da feci di pazienti con neoplasia o adenoma colorettale, rispetto a quello ottenuto da individui sani. Con la semplice analisi dei livelli di amplificato del DNA fecale (L-DNA: Long DNA) è stato possibile identificare oltre la metà dei pazienti con tumore o con lesioni precancerose, con un'altissima specificità. Oltre ad una buona sensibilità e specificità, questa tecnica di indagine ha il notevole vantaggio di essere relativamente semplice e di richiedere tempi più brevi e costi meno elevati rispetto alla classica analisi mutazionale.I motivi della migliore resa di amplificazione del DNA estratto da feci di pazienti con un tumore colorettale non sono ancora noti con esattezza. L'ipotesi è che negli individui sani le cellule che esfoliano siano spesso necrotiche o apoptotiche e quindi con un DNA genomico degradato, frammentato e, conseguentemente, difficile da amplificare, mentre nei pazienti, le cellule tumorali esfoliate nel lume intestinale sarebbero prevalentemente integre e vitali e quindi con un DNA genomico ben conservato e più facilmente amplificabile.Le stesse considerazioni possono essere formulate anche per le analisi sul plasma, in cui tuttavia un nuovo marcatore sembra ricoprire un ruolo molto importante: il DNA liberamente circolante nel plasma non associato a cellule (cell-free DNA), di origine tumorale. Recentemente è emerso infatti che livelli abnormemente elevati di DNA liberamente circolante nel plasma sono correlati alla presenza di tumore colorettale primario. Dato che in altre neoplasie, come il carcinoma polmonare a non piccole cellule, è stato dimostrato che il livello di DNA liberamente circolante nel plasma è predittivo di una ripresa di malattia o dell'insorgenza di metastasi in specifici distretti corporei, come il fegato, nel follow-up dei pazienti, è auspicabile che una corrispondenza analoga venga dimostrata valida anche per il tumore colorettale, in modo da poter disporre di un ulteriore e più efficiente metodo di analisi sierologico, in aggiunta al test del CEA e del CA19.9. Inoltre, un'analisi qualitativa di questo DNA potrebbe fornire uno strumento anche per una diagnosi precoce della malattia.Poiché le analisi di singoli marcatori molecolari non sono state coronate da successo, l'obiettivo futuro delle ricerche è quello di identificare una batteria di marcatori molecolari che, nel loro insieme, siano in grado di individuare la totalità delle neoplasie primarie e predirne la ripresa in loco o in altri distretti. Tali analisi, estremamente specifiche in quanto basate su alterazioni molecolari qualitative proprie del tumore, potranno essere associate, come detto in precedenza, alle analisi quantitative attualmente oggetto di studio nel plasma. Con lo sviluppo di tecnologie sempre più sofisticate e sensibili, sarà inoltre possibile valutare simultaneamente nello stesso tumore l'espressione genica di numerose migliaia di geni: è il caso della metodica dei cDNA microarray. Utilizzando tale metodica sarà inoltre possibile analizzare i tumori colorettali che presentano profili mutazionali diversi e che quindi hanno seguito diverse vie di trasformazione e progressione neoplastica. La ricerca e l'identificazione di nuovi marcatori molecolari con la metodica dei cDNA microarray, potrebbe portare all'individuazione di nuove strategie terapeutiche per diminuire il rischio di sviluppare carcinomi del colon-retto. E' il caso degli studi riguardanti la proteina cicloossigenasi-2 (COX-2). COX-2 è una proteina la cui espressione è indotta a seguito di numerosi tipi di stress. E' stato dimostrato che la totalità dei tumori del colon-retto, ha livelli enormemente elevati di COX-2. L'iperespressione di tale proteina è presente invece almeno nel 50% circa degli adenomi. E' stata valutata, con metodica RT-PCR, l'espressione di mRNA per COX-2 in 63 adenomi colorettali sporadici, risultata più elevata in tutte le lesioni rispetto a quella osservabile nella corrispondente mucosa normale; i livelli di mRNA per COX-2 correlavano con la dimensione dell'adenoma ma non con la sede, la conformazione macroscopica o il grado di displasia. Tale incremento di espressione determina un'inibizione dell'apoptosi e/o un incremento dell'angiogenesi. Questa proteina potrebbe essere quindi collegata al rischio o addirittura determinare lo sviluppo del tumore colorettale. Pertanto, farmaci che inibiscono la produzione di COX-2, quali gli anti-infiammatori non steroidei (FANS), potrebbero svolgere un importante ruolo profilattico nella prevenzione della trasformazione neoplastica della mucosa del colon-retto, ripristinando i meccanismi favorenti l'apoptosi e regolando l'angiogenesi. In particolare, potrebbero beneficiare dell'assunzione di tali farmaci gli individui affetti da FAP; peraltro, sono disponibili dati che documentano un effetto protettivo di questa classe di farmaci anche per quanto riguarda i carcinomi sporadici. In particolare, in soggetti consumatori cronici di acido acetilsalicilico o di altri FANS è stata stimata una riduzione del rischio relativo di sviluppare carcinomi del colon-retto pari al 40-50%. Questi farmaci hanno dimostrato di possedere un effetto positivo prevenendo l'insorgenza di neoplasie (adenomi e carcinomi), determinando la regressione degli adenomi, inibendo la crescita dei carcinomi. La loro efficacia, che si esprime anche in termini di riduzione della mortalità tumore-associata, non ha nessuna correlazione con l'età, con il sesso, con la sede interessata o con altri fattori di rischio coesistenti. Tuttavia i FANS in commercio inibiscono anche l'altra proteina appartenente alla famiglia delle cicloossigenasi, la cicloossigenasi-1 (COX-1), che è fondamentale nel mantenimento dell'omeostasi gastrica. Pertanto, i possibili benefici sono in gran parte annullati dall'insorgenza di effetti collaterali, particolarmente frequenti e spesso importanti, soprattutto se si considera che l'efficacia è strettamente collegata alla dose (inefficace l'acido acetilsalicilico a bassi dosaggi) ed all'assunzione del farmaco, cessando con l'interruzione della somministrazione. Più recentemente, sono stati commercializzati, e sono attualmente allo studio in campo oncologico, FANS selettivi per la cicloossigenasi-2. In particolare, il celecoxib ed il rofecoxib sono in avanzata fase di valutazione; i risultati attualmente disponibili depongono per un effetto protettivo al pari degli altri FANS non selettivi , con minore incidenza di effetti collaterali.
el tumore colorettale e questo modello è stato descritto per la prima volta nel 1975. Le varie fasi di questo processo, che coinvolge il passaggio da mucosa sana ad adenoma, quindi a carcinoma in situ ed infine alla diffusione della malattia in altri distretti corporei, sono caratterizzate da eventi mutazionali che insorgono nel genoma a carico di oncogeni e di geni oncosoppressori, responsabili della trasformazione e progressione neoplastica. Tale caratterizzazione molecolare è stata effettuata per la prima volta agli inizi degli anni '90, dal gruppo di ricerca diretto da Bert Vogelstein e, pertanto, il modello molecolare di sviluppo colorettale è anche noto con il nome di "modello di Vogelstein". In base ad esso, mutazioni di geni specifici determinano specifiche fasi dello sviluppo tumorale colorettale: mutazioni nel gene APC causano una iperproliferazione, che diviene adenoma in seguito ad inattivazione per ipermetilazione del promotore di vari geni (come p16INK4a) e per mutazioni iperattivanti il gene K-Ras. In seguito ad alterazioni inattivanti il gene TP53 si giunge alla fase di carcinoma in situ e, quindi, con la perdita di espressione di altri geni oncosoppressori, principalmente localizzati sul braccio lungo del cromosoma 18, come DCC, SMAD2 e SMAD4, la malattia è in grado di metastatizzare in altri distretti corporei, tipicamente il fegato e, in minor misura, il polmone.Il gran numero di studi che ha portato alla formulazione di tale modello ha fatto sì che il tumore colorettale venga considerato ancora oggi come paradigma di modello molecolare della crescita tumorale. Quantunque il modello di Vogelstein sia supportato da un'ampia gamma di studi epidemiologici, clinici, istopatologici e genetici, non è mai stato dimostrato direttamente. Risultati recentemente pubblicati sembrano porre in discussione tale modello. Infatti, emerge che solo in rare occasioni, circa il 10% dei casi, il tumore colorettale si sia sviluppato seguendo tale modello e che invece esistano numerose altre vie che portano ugualmente alla formazione del tumore colorettale, tutte accomunate da un'alterazione iniziale a carico del gene APC o dei prodotti genici con cui la proteina APC interagisce, come la proteina b-catenina. Un ulteriore elemento di critica al modello di Vogelstein è rappresentato dal fatto che i tumori del colon e quelli del retto sembra possano seguire vie di sviluppo differenti. Gli studi finora condotti hanno avuto il pregio di individuare una serie di marcatori molecolari, le cui alterazioni determinano l'insorgenza della neoplasia. Lo scopo delle ricerche attuali è quello di individuare, attraverso analisi molecolari, marcatori sensibili e specifici che possano essere utilizzati per individuare precocemente l'insorgenza della malattia. Analisi molecolari su fluidi biologici, quali feci e plasma, potrebbero garantire un'elevata sensibilità con una ridotta invasività. In particolare, l'affluenza di cellule di esfoliazione del colon nelle feci, in quantità pari a circa 1010 cellule al giorno, suggerisce l'impiego di materiale fecale per ottenere DNA idoneo per la determinazione di alterazioni molecolari e la individuazione di lesioni cancerose a livello dell'epitelio intestinale. La ricerca di marcatori molecolari nel DNA estratto dalle feci di pazienti operati di tumore colorettale ha messo in luce aspetti contrastanti. L'analisi del gene APC, mutato in più dell'80% dei casi ed implicato nelle fasi precoci dello sviluppo tumorale, dovrebbe rappresentare un marcatore ideale. Tuttavia la sequenza di tale gene è molto ampia (2843 aminoacidi) e le mutazioni inattivanti possono insorgere ovunque. Le 5-6 mutazioni più frequenti (hot-spot mutations) non arrivano a coprire il 20% di tutte le mutazioni. Per questi motivi, la ricerca di mutazioni nel gene APC nelle feci, che recentemente è stata condotta grazie a metodiche molto sensibili, è molto laboriosa, costosa e potrebbe quindi essere indicata per predire la ripresa di malattia, ma non per la diagnosi precoce. Lo stesso discorso può valere per il gene TP53. Alterazioni a carico del gene K-Ras, invece, derivano da mutazioni in soltanto tre posizioni della sequenza nucleotidica del gene, due delle quali coprono oltre il 98% delle mutazioni. A questa relativa facilità di analisi fa riscontro tuttavia una bassa sensibilità: il gene K-Ras è mutato soltanto nel 50% dei casi ed è possibile individuare la mutazione in campioni fecali solo se il tumore primitivo è localizzato nel colon discendente, nel sigma o nel retto. Un recente studio sembra offrire importanti prospettive per un nuovo approccio molecolare, meno laborioso e costoso. Tale approccio scaturisce dall'osservazione di una correlazione tra stato di conservazione del DNA estratto dalle feci e presenza di cellule tumorali nel colon. La capacità di amplificare il DNA fecale sembra infatti essere superiore, permettendo quindi un livello di amplificazione maggiore, nel DNA estratto da feci di pazienti con neoplasia o adenoma colorettale, rispetto a quello ottenuto da individui sani. Con la semplice analisi dei livelli di amplificato del DNA fecale (L-DNA: Long DNA) è stato possibile identificare oltre la metà dei pazienti con tumore o con lesioni precancerose, con un'altissima specificità. Oltre ad una buona sensibilità e specificità, questa tecnica di indagine ha il notevole vantaggio di essere relativamente semplice e di richiedere tempi più brevi e costi meno elevati rispetto alla classica analisi mutazionale.I motivi della migliore resa di amplificazione del DNA estratto da feci di pazienti con un tumore colorettale non sono ancora noti con esattezza. L'ipotesi è che negli individui sani le cellule che esfoliano siano spesso necrotiche o apoptotiche e quindi con un DNA genomico degradato, frammentato e, conseguentemente, difficile da amplificare, mentre nei pazienti, le cellule tumorali esfoliate nel lume intestinale sarebbero prevalentemente integre e vitali e quindi con un DNA genomico ben conservato e più facilmente amplificabile.Le stesse considerazioni possono essere formulate anche per le analisi sul plasma, in cui tuttavia un nuovo marcatore sembra ricoprire un ruolo molto importante: il DNA liberamente circolante nel plasma non associato a cellule (cell-free DNA), di origine tumorale. Recentemente è emerso infatti che livelli abnormemente elevati di DNA liberamente circolante nel plasma sono correlati alla presenza di tumore colorettale primario. Dato che in altre neoplasie, come il carcinoma polmonare a non piccole cellule, è stato dimostrato che il livello di DNA liberamente circolante nel plasma è predittivo di una ripresa di malattia o dell'insorgenza di metastasi in specifici distretti corporei, come il fegato, nel follow-up dei pazienti, è auspicabile che una corrispondenza analoga venga dimostrata valida anche per il tumore colorettale, in modo da poter disporre di un ulteriore e più efficiente metodo di analisi sierologico, in aggiunta al test del CEA e del CA19.9. Inoltre, un'analisi qualitativa di questo DNA potrebbe fornire uno strumento anche per una diagnosi precoce della malattia.Poiché le analisi di singoli marcatori molecolari non sono state coronate da successo, l'obiettivo futuro delle ricerche è quello di identificare una batteria di marcatori molecolari che, nel loro insieme, siano in grado di individuare la totalità delle neoplasie primarie e predirne la ripresa in loco o in altri distretti. Tali analisi, estremamente specifiche in quanto basate su alterazioni molecolari qualitative proprie del tumore, potranno essere associate, come detto in precedenza, alle analisi quantitative attualmente oggetto di studio nel plasma. Con lo sviluppo di tecnologie sempre più sofisticate e sensibili, sarà inoltre possibile valutare simultaneamente nello stesso tumore l'espressione genica di numerose migliaia di geni: è il caso della metodica dei cDNA microarray. Utilizzando tale metodica sarà inoltre possibile analizzare i tumori colorettali che presentano profili mutazionali diversi e che quindi hanno seguito diverse vie di trasformazione e progressione neoplastica. La ricerca e l'identificazione di nuovi marcatori molecolari con la metodica dei cDNA microarray, potrebbe portare all'individuazione di nuove strategie terapeutiche per diminuire il rischio di sviluppare carcinomi del colon-retto. E' il caso degli studi riguardanti la proteina cicloossigenasi-2 (COX-2). COX-2 è una proteina la cui espressione è indotta a seguito di numerosi tipi di stress. E' stato dimostrato che la totalità dei tumori del colon-retto, ha livelli enormemente elevati di COX-2. L'iperespressione di tale proteina è presente invece almeno nel 50% circa degli adenomi. E' stata valutata, con metodica RT-PCR, l'espressione di mRNA per COX-2 in 63 adenomi colorettali sporadici, risultata più elevata in tutte le lesioni rispetto a quella osservabile nella corrispondente mucosa normale; i livelli di mRNA per COX-2 correlavano con la dimensione dell'adenoma ma non con la sede, la conformazione macroscopica o il grado di displasia. Tale incremento di espressione determina un'inibizione dell'apoptosi e/o un incremento dell'angiogenesi. Questa proteina potrebbe essere quindi collegata al rischio o addirittura determinare lo sviluppo del tumore colorettale. Pertanto, farmaci che inibiscono la produzione di COX-2, quali gli anti-infiammatori non steroidei (FANS), potrebbero svolgere un importante ruolo profilattico nella prevenzione della trasformazione neoplastica della mucosa del colon-retto, ripristinando i meccanismi favorenti l'apoptosi e regolando l'angiogenesi. In particolare, potrebbero beneficiare dell'assunzione di tali farmaci gli individui affetti da FAP; peraltro, sono disponibili dati che documentano un effetto protettivo di questa classe di farmaci anche per quanto riguarda i carcinomi sporadici. In particolare, in soggetti consumatori cronici di acido acetilsalicilico o di altri FANS è stata stimata una riduzione del rischio relativo di sviluppare carcinomi del colon-retto pari al 40-50%. Questi farmaci hanno dimostrato di possedere un effetto positivo prevenendo l'insorgenza di neoplasie (adenomi e carcinomi), determinando la regressione degli adenomi, inibendo la crescita dei carcinomi. La loro efficacia, che si esprime anche in termini di riduzione della mortalità tumore-associata, non ha nessuna correlazione con l'età, con il sesso, con la sede interessata o con altri fattori di rischio coesistenti. Tuttavia i FANS in commercio inibiscono anche l'altra proteina appartenente alla famiglia delle cicloossigenasi, la cicloossigenasi-1 (COX-1), che è fondamentale nel mantenimento dell'omeostasi gastrica. Pertanto, i possibili benefici sono in gran parte annullati dall'insorgenza di effetti collaterali, particolarmente frequenti e spesso importanti, soprattutto se si considera che l'efficacia è strettamente collegata alla dose (inefficace l'acido acetilsalicilico a bassi dosaggi) ed all'assunzione del farmaco, cessando con l'interruzione della somministrazione. Più recentemente, sono stati commercializzati, e sono attualmente allo studio in campo oncologico, FANS selettivi per la cicloossigenasi-2. In particolare, il celecoxib ed il rofecoxib sono in avanzata fase di valutazione; i risultati attualmente disponibili depongono per un effetto protettivo al pari degli altri FANS non selettivi , con minore incidenza di effetti collaterali.
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