An anesthesia-related gene signature is associated with prognosis and immune phenotypes in colorectal cancer: a retrospective multi-cohort bioinformatics study
Questo studio bioinformatico retrospettivo multi-coorte ha identificato una firma di 15 geni legata all'anestesia associata alla prognosi e ai fenotipi immunitari del tumore del colon-retto, sebbene la sua performance predittiva sia stata incoerente tra le coorti di validazione esterna e richieda un'ulteriore validazione sperimentale prima dell'applicazione clinica.
Articolo originale sotto licenza CC BY 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/). Questa è una spiegazione generata dall'IA di un preprint non sottoposto a revisione paritaria. Non è un consiglio medico. Non prendere decisioni sulla salute basandoti su questo contenuto. Leggi il disclaimer completo
Ogni anno, milioni di persone si sottopongono a interventi chirurgici per rimuovere il tumore del colon-retto, una malattia che colpisce il colon e il retto. Per quasi tutti questi pazienti, la procedura richiede l'anestesia generale, il farmaco che li fa addormentare e impedisce loro di sentire dolore. Per decenni, gli scienziati si sono chiesti se i farmaci specifici utilizzati per indurre questo sonno possano fare qualcosa in più del semplice mantenere il paziente immobile. Alcune ricerche suggeriscono che certi agenti anestetici potrebbero influenzare il modo in cui le cellule cancerose si comportano, forse aiutandole a crescere o a diffondersi, mentre altri potrebbero aiutare il sistema immunitario a combattere. Tuttavia, il legame biologico tra i farmaci utilizzati in sala operatoria e l'esito a lungo termine del cancro è rimasto un mistero. È una domanda che riguarda profondamente sia i pazienti che i medici: la scelta dell'anestesia cambia le probabilità di sopravvivenza?
Per indagare su questo, un team di ricercatori si è rivolto ai vasti archivi di dati genetici disponibili da migliaia di pazienti. Si sono concentrati su un set specifico di geni noti per reagire ai farmaci anestetici. Questi geni, che agiscono come interruttori che si accendono o si spengono quando esposti all'anestesia, sono stati identificati confrontando come il tessuto cerebrale rispondeva a diversi farmaci in studi precedenti e revisionando la letteratura scientifica esistente. I ricercatori hanno poi esaminato i profili genetici di quasi 6س50 pazienti con tumore del colon-retto per vedere quali di questi geni sensibili all'anestesia si comportassero diversamente nei tumori rispetto al tessuto sano. Hanno scoperto che 78 di questi geni erano effettivamente alterati nei campioni di cancro, con alcuni che diventavano molto più attivi e altri meno attivi.
Da questo elenco di geni alterati, i ricercatori hanno costruito un modello matematico per prevedere come un paziente potesse cavarsela. Hanno selezionato 15 geni specifici che sembravano più importanti per la sopravvivenza e hanno combinato i loro livelli di attività in un unico punteggio di rischio. Quando hanno testato questo punteggio sul gruppo iniziale di pazienti, ha funzionato ragionevolmente bene nel separare coloro che sarebbero vissuti più a lungo da coloro che non lo sarebbero stati. I pazienti con un punteggio di rischio elevato, il che significa che i loro tumori mostravano un particolare schema di questi 15 geni, avevano una probabilità significativamente maggiore che il cancro si ripresentasse o causasse la morte rispetto a quelli con un punteggio basso. Il modello era così efficace che poteva prevedere gli esiti della sopravvivenza anche quando i ricercatori tenevano conto di altri fattori come la dimensione del tumore o quanto fosse diffuso ai linfonodi.
I ricercatori hanno poi cercato di vedere se questo schema genetico potesse dire loro qualcosa sull'ambiente all'interno del tumore. Hanno scoperto che i tumori ad alto rischio erano pieni di tipi specifici di cellule immunitarie che di solito sopprimono le difese naturali del corpo, invece di attaccare il cancro. Questi tumori mostravano anche segni di essere metabolicamente più attivi, bruciando energia e costruendo nuove cellule a un ritmo più veloce. Lo studio ha anche utilizzato simulazioni informatiche per ipotizzare quali farmaci potessero funzionare meglio per i pazienti ad alto rischio rispetto a quelli a basso rischio, suggerendo che la composizione genetica del tumore potrebbe influenzare il modo in cui esso risponde alla chemioterapia. Tuttavia, i ricercatori sono stati attenti a sottolineare che queste previsioni sui farmaci si basavano su modelli informatici utilizzando linee cellulari, non su pazienti reali che ricevevano il trattamento.
Quando il team ha testato il proprio modello su altri due grandi gruppi di pazienti provenienti da ospedali diversi, i risultati sono stati contrastanti. In un gruppo, il modello ha performato in modo simile a quanto fatto nel primo gruppo, distinguendo con successo tra pazienti ad alto e basso rischio. Nel secondo gruppo, invece, il modello non è riuscito a fare meglio del caso, con metriche di prestazione che si avvicinavano a un livello in cui la previsione non era migliore di un lancio di moneta. Questa incoerenza suggerisce che, sebbene la firma genetica catturi un reale schema biologico in alcuni pazienti, non è ancora abbastanza affidabile da essere utilizzata per tutti. I ricercatori hanno concluso che le loro scoperte sono un punto di partenza promettente che collega i geni legati all'anestesia al comportamento del cancro, ma che lo strumento necessita di molti più test e affinamenti prima di poter essere utilizzato per guidare le decisioni mediche. Hanno sottolineato che il loro lavoro non prova che l'anestesia causi la crescita o la riduzione del cancro, bensì che i geni influenzati dall'anestesia fanno parte di una storia biologica più ampia che determina quanto un tumore possa essere aggressivo.
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