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Profili di Espressione Genica nel Carcinoma della Mammella

Articolo approvato dal Comitato editoriale di labtestsonline.org ed in corso di revisione da parte del Comitato editoriale italiano

Panoramica

Cos’è l’espressione genica?

L’espressione genica è il trasferimento delle informazioni genetiche dai geni alle proteine, con la conseguente acquisizione da parte di cellule e tessuti delle loro specifiche caratteristiche. I geni sono le unità fondamentali del DNA e racchiudono tutte le informazioni necessarie alla produzione delle proteine. I geni sono costituiti da nucleotidi, degli zuccheri ai quali sono legati gruppi fosfato e una di quattro differenti basi azotate chiamate adenina, guanina, citosina o timina. La sequenza delle basi in ciascun gene è usata per produrre l’RNA che, a sua volta, è lo “stampo” per la produzione delle proteine. L’espressione genica è quindi il processo tramite il quale le informazioni contenute nel DNA vengono trasferite alle proteine tramite l’RNA. I test di espressione genica valutano le caratteristiche dell’RNA presente in campioni di tessuto dei pazienti.

Cos’è un test multiparametrico?

La maggior parte dei test di laboratorio valutano un analita per volta; un test multiparametrico (o multiplex) è un test che valuta molti analiti nello stesso momento. I risultati non vengono quindi interpretati singolarmente ma in relazione gli uni con gli altri. Lo sviluppo di nuove tecnologie, come il microarray, ha permesso la diffusione di questo tipo di test.

Cos’è un test multiparametrico di espressione genica nel carcinoma della mammella?

Questo tipo di esame valuta il prodotto (RNA) di un gruppo di geni espressi in cellule appartenenti al tessuto tumorale al fine di valutare la prognosi e la possibilità di ricaduta e diffusione (metastasi) del cancro, così come l’approccio terapeutico. Questi sono test

relativamente nuovi, ma il loro utilizzo si sta diffondendo. Ultimamente sono sempre più utilizzati allo scopo di fornire una terapia personalizzata sulla base delle caratteristiche di un paziente e/o del tumore.

Il tumore consiste in una crescita incontrollata di cellule anomale; questa crescita incontrollata può essere dovuta a molteplici fattori, tra i quali il malfunzionamento di proteine normalmente deputate al controllo della crescita cellulare. Le mutazioni acquisite sui frammenti di DNA che codificano per quelle proteine, ne determinano il malfunzionamento. Infatti, come detto precedentemente, i geni che compongono il DNA, controllano la produzione dell’RNA. L’RNA controlla a sua volta la produzione di proteine. L’espressione genica promuove e regola la produzione dell’RNA e quindi delle proteine. Molte proteine sono enzimi, deputati alla progressione delle reazioni. Le reazioni che avvengono nell’organismo normalmente procedono in fasi, nelle quali sono presenti enzimi chiave. Le mutazioni geniche possono portare a cambiamenti in queste fasi, negli enzimi e nei percorsi, in maniera caratteristica. Talvolta le mutazioni portano all’eccesso o al malfunzionamento di proteine che regolano la crescita delle cellule, con la conseguente crescita inarrestabile delle stesse.

Le mutazioni genetiche e l’espressione di queste mutazioni, responsabili della crescita e divisione incontrollata delle cellule, possono determinare la trasformazione delle cellule in senso neoplastico (cellule tumorali). Esse possono quindi acquisire la capacità di invadere gli altri tessuti e non morire come le altre cellule. Le cellule cancerose e i tumori sono geneticamente diversi rispetto alle cellule ed ai tessuti normali che li circondano.

Esistono differenti tipi di cancro alla mammella, con differenti alterazioni genetiche che sono distinguibili dai tessuti normali. I geni mutati in un tumore, e l’espressione di questi geni, influenza la capacità del tumore di crescere, di metastatizzare e di muoversi in tutto l’organismo, influenza la sua dipendenza o meno da ormoni, come l’estrogeno o il progesterone, determina l’over-espressione di alcuni geni come HER2, e il tipo di risposta alla terapia.

Attraverso l’espressione genica, i geni del cancro alla mammella regolano il ritmo e la quantità della produzione di specifiche molecole di RNA e quindi di specifiche proteine. Un profilo di espressione genica include sia l’aumento che la diminuzione dell’espressione dei geni (up- regolazione e down-regolazione) che sono responsabili della produzione di RNA e proteine.

Piuttosto che valutare l’espressione di un singolo gene, i test multiparametrici valutano allo stesso tempo l’espressione di molteplici geni tumorali. Queste informazioni vengono anche utilizzate per predire l’aspetto del tumore e la sua capacità di rispondere al trattamento.

Approfondimenti

Perché questi test sono importanti?

Fatta eccezione per il cancro della pelle, il cancro alla mammella (carcinoma mammario) è il cancro più frequentemente diagnosticato alle donne, nelle quali circa un tumore maligno su tre è rappresentato da un tumore della mammella. Sebbene l'incidenza sembri essere in aumento, la mortalità continua a calare. Questo potrebbe anche essere dovuto al miglioramento e all'ampliamento dei protocolli di screening avvenuto in alcune regioni.

Secondo fonti AIRTUM, nel 2017 sono stati stimati circa 50.500 nuovi casi di tumore alla mammella in Italia.

La chiave di un trattamento efficace del carcinoma mammario consiste nella diagnosi precoce e in un trattamento mirato. L’obbiettivo è quello di fornire un trattamento mirato per il paziente e per il tipo di cancro. Per esempio, alcune forme di carcinoma mammario sono maggiormente aggressive, alcune esprimono recettori per estrogeni e progesterone che promuovono la crescita del tumore in presenza di questi ormoni, alcuni over-esprimono HER/2neu (ERBB2), alcuni sono maggiormente sensibili alla chemioterapia mentre altri mostrano una resistenza. In base alle caratteristiche del tumore i trattamenti prevedono normalmente una combinazione di chirurgia, radioterapia, chemioterapia, terapia ormonale e/o altre terapie mirate.

Le scelte terapeutiche dipendono da molteplici fattori. Le linee guida del National Cancer Comprehensive Network forniscono le risorse e i parametri necessari per la valutazione del rischio di ricaduta e/o morte così come i benefici di alcuni trattamenti in pazienti con carcinoma mammario. I parametri tradizionali usati a questo scopo comprendono:

  • L’età del paziente e il suo stato di salute La massa tumorale
  • La presenza o assenza di recettori per estrogeni e progesterone (stato ormonale) La presenza dell’espressione o dell’amplificazione di HER-2/neu
  • La stadiazione del cancro (se è localizzato, diffuso ai tessuti circostanti o diffuso ad altri organi)
  • La presenza o meno delle cellule cancerose nei linfonodi vicini alla sede del tumore

Il test di espressione genica non è utile per le donne con un carcinoma in stadio avanzato, ma può esserlo in caso di stadi ancora precoci. Sulla base dei parametri tradizionali, i pazienti con carcinoma piccolo e localizzato, senza coinvolgimento dei linfonodi, possono o non possono essere trattati con specifiche terapie adiuvanti, come la chemioterapia e/o il tamoxifene (per i carcinomi sensibili agli ormoni), per abbassare il rischio che alcune cellule tumorali possano resistere alla terapia e sviluppare nuovamente il tumore in un secondo tempo. Alcuni pazienti con basso rischio di ricaduta e buona prognosi possono non avere necessità di terapie adiuvanti. Questi pazienti possono quindi rinunciare a questo tipo di terapia e evitare gli effetti collaterali associati. Inoltre, alcuni pazienti possono avere benefici dalle terapie adiuvanti e altri no.

I test per il profilo di espressione genica sono usati in primo luogo per valutare in ciascun paziente il decorso della malattia e il rischio di ricaduta; inoltre possono fornire informazioni utili a chiarire quali pazienti possano avere benefici dalle chemioterapie adiuvanti. L’uso dei profili di espressione genica ha determinato lo sviluppo di una nuova classificazione del carcinoma mammario. Per esempio, può essere classificato in base alla capacità o meno di rispondere a certi ormoni, come gli estrogeni, o in base all’amplificazione del gene HER2/neu. Queste categorie possono essere utili fattori prognostici. I carcinomi mammari che esprimono i recettori per gli estrogeni possono essere trattati tramite terapia ormonale; questo ha migliorato in modo significativo la prognosi. In maniera analoga, i carcinomi positivi per HER2/neu rispondono alle terapie mirate. Un clinico può quindi decidere caso per caso se effettuare una analisi del profilo di espressione genica e, basandosi sui risultati (e su altri fattori) decidere se offrire o meno determinati trattamenti.

Immagini Correlate

Mammella femminile. Sono visibili i linfonodi (Lymph nodes). Fonte immagine: Don Bliss, National Cancer Institute
Mammella femminile. Sono visibili i linfonodi (Lymph nodes). Fonte immagine: Don Bliss, National Cancer Institute
Cellule di carcinoma mammario invasive, in grado di crescere al di fuori della parete del dotto (wall of duct). Fonte immagine: Don Bliss, NCI
Cellule di carcinoma mammario invasive, in grado di crescere al di fuori della parete del dotto (wall of duct). Fonte immagine: Don Bliss, NCI
Dotto mammario con carcinoma in situ. Fonte immagine: Don Bliss, NCI
Dotto mammario con carcinoma in situ. Fonte immagine: Don Bliss, NCI

Fonti

Fonti utilizzate nella revisione corrente

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