Utilizzare i metaboliti per la profilazione del cancro
La metabolomica, cioè le impronte chimiche uniche lasciate dalle cellule, si conferma ogni giorno di più come un nuovo e potente metodo per lo studio della fisiologia cellulare. Questa metodologia è più vantaggiosa rispetto alla profilazione dell'mRNA o della proteomica, perché permette di distinguere le singole alterazioni genetiche e identificare i biomarcatori metabolici che possono fungere da surrogati dell'evento genetico. La ricerca in questo settore è riuscita a elaborare profili metabolomici in base ai mutanti derivati dalla delezione genetica e li ha utilizzati come uno strumento della genomica funzionale. Gli scienziati hanno così potuto utilizzare i dati metabolomici per interpretare la struttura delle reti metaboliche e collegare il metaboloma al genoma. In quest'ottica, l'obiettivo principale del progetto Futugemet ("Functional tumour genomics using metabolomic profiling"), finanziato dall'UE, consisteva nel definire i profili metabolici associati all'espressione di geni specifici nelle cellule tumorali. Gli scienziati del progetto hanno eseguito il knock-down di vari geni delle linee cellulari e, avvalendosi della spettroscopia NMR e della spettrometria di massa, hanno analizzato il profilo metabolico delle cellule. I risultati mostrano una chiara correlazione tra il metabolismo delle cellule tumorali e le variazioni delle espressioni genetiche, sottolineando il valore della profilazione metabolica nella diagnosi della malattia. L'applicazione di questo metodo a campioni di pazienti consentirebbe di identificare le anormalità dei percorsi metabolici e chiarire il ruolo di alcuni metaboliti nella fisiologia delle cellule tumorali. Gli scienziati, inoltre, hanno valutato i metodi metabolici per la diagnosi del cancro, quali l'imaging PET in vivo per la tracciatura delle trasformazioni dell'11C-acetato durante la biosintesi degli acidi grassi, scoprendo che l'aumento di sintesi lipidica osservata nelle cellule cancerose era dovuta ad alterazioni del percorso metabolico degli acidi grassi. Durante agli esperimenti in vivo, inizialmente l'acetato veniva assorbito da tutti i tessuti, ma un'ora dopo l'iniezione era conservato solo dai tessuti nei quali la conversione in lipidi si era verificata nello stesso modo che nei tumori. Futugemet ha sviluppato un approccio basato sul metaboloma per la definizione della struttura delle reti metaboliche nelle cellule tumorali e del suo rapporto con l'espressione di diversi oncogeni e geni soppressori dei tumori. L'identificazione dei metaboliti correlati alle mutazioni genetiche più comuni delle cellule cancerose faciliterà lo studio di nuovi metodi di imaging molecolare per la diagnosi dei tumori e probabilmente anche di nuovi farmaci.
