La morte programmata di una cellula è chiamata apoptosi, un evento solitamente causato da un danno interno o da segnali provenienti dai tessuti circostanti. L’apoptosi e il cancro sono collegati in due modi importanti. In primo luogo, i tumori non possono crescere se il normale sistema di sicurezza all’interno del corpo li rileva e innesca la loro autodistruzione, quindi i tumori spesso bloccano i meccanismi con cui il corpo segna la crescita incontrollata dei tessuti per l’apoptosi. In secondo luogo, le cellule cancerose inattivano i geni che codificano le proteine necessarie per distruggere le cellule maligne. Le chemioterapie sfruttano la relazione tra apoptosi e cancro danneggiando i tumori e contrassegnandoli per la morte.
L’apoptosi si verifica quando i segnali chimici avviano un processo di autodistruzione all’interno di una cellula, attraverso cambiamenti nella membrana, degradazione del DNA nel nucleo e la digestione delle proteine cellulari da parte di enzimi specializzati. Ci sono due tipi di percorsi che faranno andare apoptosi una cellula: l’intrinseco, che è avviato dalle mutazioni del DNA, e l’estrinseco, che prende spunto dall’esterno della cellula. La via estrinseca può essere innescata da ormoni, tossine e altre molecole in grado di attivare posizioni speciali sulla cellula note come recettori di morte.
Durante le prime fasi della formazione del tumore, si verificano mutazioni all’interno del DNA che alterano la relazione tra apoptosi e cancro che consentono una crescita cellulare incontrollata. Il cancro comporta cambiamenti patologici nel ciclo attraverso il quale le cellule si riproducono e proliferano, eventi che normalmente innescano l’apoptosi quando vengono rilevati all’interno di cellule sane. Questo a volte viene fatto sopprimendo i geni che codificano per importanti proteine che il corpo usa per segnalare ai tessuti cancerosi l’eliminazione per apoptosi. I tumori possono anche secernere messaggeri chimici che confondono o bloccano il processo che normalmente ordina alle cellule cancerose di subire l’autodistruzione.
Un gene importante, p53, codifica per proteine messaggere che causano l’apoptosi. Alcuni tumori causati da virus sopprimono l’attivazione di questo gene e rendono le cellule tumorali meno sensibili all’attivazione dei recettori della morte. Che sia causata da virus o meno, la produzione cellulare di sostanze che stimolano la crescita è aumentata nei tumori. Normalmente, il corpo risponde alla proliferazione incontrollata di un particolare tipo di cellula causando l’apoptosi di massa, ma durante l’oncogenesi – la formazione del cancro – l’equilibrio tra apoptosi e cancro si orienta verso la crescita cellulare, non verso la morte.
I trattamenti chemioterapici spesso dipendono dalla relazione tra apoptosi e cancro. La maggior parte di questi farmaci interferisce anche con la sintesi del DNA e la divisione o crescita cellulare, ma questi meccanismi alla fine funzionano per distruggere le cellule tumorali prima che si dividano e facciano più copie di se stesse. Vari farmaci attivano diversi punti lungo il percorso che porta anche alla morte cellulare programmata, a volte aumentando la sensibilità dei recettori di morte sulle cellule tumorali. Poiché alcuni tumori maligni non rispondono più ai segnali di autodistruzione, gli scienziati sono interessati a sviluppare chemioterapie in grado di indurre direttamente gli eventi naturali di apoptosi.