Radiazioni ionizzanti danneggiano il DNA e portano al cancro

STATI UNITI – Un nuovo studio ha permesso di scoprire come le radiazioni ionizzanti danneggiano il Dna, individuando due modelli caratteristici di questi danni che portano allo sviluppo del cancro. Questa sorta di impronte digitali possono non solo contribuire a spiegare come le radiazioni ionizzanti causano il cancro, ma anche a fornire i mezzi per riconoscere e diagnosticare questo tipo di tumori e, in più, fornire trattamenti specifici e personalizzati.

Le radiazioni ionizzanti
Appartengono alla categoria delle radiazioni ionizzanti i raggi gamma, i raggi X e le particelle radioattive. Queste, è ormai risaputo, possono danneggiare il Dna e provocare il cancro. Tuttavia, come tutto questo accada, o quanti tumori siano causati dai danni da radiazioni non era finora stato compreso. Già precedenti studi avevano rivelato che un danno come questo al Dna spesso lascia un’impronta molecolare sul genoma di una cellula tumorale, nota come ‘firma mutazionale’.

La ricerca
Partendo da questo assunto, i ricercatori hanno cercato queste firme mutazionali in 12 pazienti affetti da tumori associati a radiazioni secondarie, confrontando i genomi di questi tumori con quelli di 319 persone che non erano state esposte a radiazioni. «Per scoprire come le radiazioni potrebbero provocare il cancro, abbiamo studiato il genoma di tumori provocati dalle radiazioni rispetto ai tumori che sono sorti spontaneamente – ha spiegato il dott. Peter Campbell, principale autore dello studio – Confrontando le sequenze di Dna, abbiamo trovato due firme di mutazione per danni da radiazioni che erano indipendenti dal tipo di cancro. Abbiamo poi controllato i risultati con tumori della prostata che erano o non erano stati esposti a radiazioni, e abbiamo di nuovo trovato le stesse due firme – prosegue Campbell – Queste firme mutazionali ci aiutano a spiegare come le radiazioni ad alta energia danneggiano il Dna».

L’impronta mutazionale
Una firma mutazionale è una sorta di delezione in cui un piccolo numero di basi del Dna vengono tagliate fuori. La seconda è chiamata ‘inversione equilibrata’, qui il Dna viene tagliato in due punti, il pezzo centrale vi gira intorno, e si unisce nuovamente con orientamento opposto. Le inversioni equilibrate non avvengono in modo naturale nel corpo, le radiazioni ad alta energia però possono causare abbastanza rotture del Dna allo stesso tempo, il che rende questo possibile. «Le radiazioni ionizzanti probabilmente provocano tutti i tipi di danni mutazionali, ma qui possiamo osservare due tipi specifici di danno e dare un senso a ciò che sta accadendo al Dna. Docce di radiazioni tritano il genoma causando allo stesso tempo un sacco di danni. Questo sembra sopraffare il meccanismo di riparazione del Dna nella cellula, che porta al danno del Dna che osserviamo – sottolinea il Prof. Adrienne Flanagan, coautore dello studio – Questa è la prima volta che gli scienziati sono stati in grado di definire i danni causati al Dna dalle radiazioni ionizzanti. Queste firme mutazionali potrebbero essere uno strumento di diagnosi per entrambi i casi individuali, e per i gruppi di tumori, e potrebbe aiutarci a scoprire quali tumori sono causati da radiazioni. Una volta che abbiamo una migliore comprensione di questo, possiamo studiare se devono essere trattati allo stesso modo o in modo diverso da altri tipi di tumore». Lo studio è stato pubblicato su Nature Communications.