Il cancro è conosciuto fin dai tempi degli antichi Egizi e da sempre l'uomo cerca di conoscerlo e curarlo. Dal 1600 a.C. a oggi: ecco la storia della ricerca oncologica.
1600 a.C.
Due papiri egizi contengono le prime descrizioni del cancro. Contro tumefazioni infiammatorie e tumori maligni, il "papiro di Eber" consiglia incisioni, medicamenti e trattamenti magici. Il "papiro di Smith" è un vero trattato chirurgico e descrive il trattamento per tumori non infetti della mammella.
400 a.C.
Il termine "carcinoma", derivato dal greco karkinos (granchio), è usato per la prima volta da Ippocrate di Coo, vissuto tra il 460 e il 377 a.C.
II secolo d.C.
I medici dell'epoca romana identificano vari tipi di tumore. Galeno di Pergamo (129-200 d.C.) introduce il termine "sarcoma" riferendosi ai tumori carnosi.
III sec. d.C. - XV sec. d.C.
Per tutto il Medioevo la causa del cancro continua ad essere identificata in un eccesso di "bile nera", uno dei quattro "umori" del corpo (sangue, bile gialla, bile nera e flegma). Secondo la "dottrina degli umori" il benessere dell'uomo dipende dall'equilibrio di questi fluidi.
Con l'invenzione del microscopio è finalmente possibile esplorare il meraviglioso "universo Uomo". Vengono descritte la circolazione del sangue e del sistema linfatico, il termine "cellula" fa la sua comparsa nei testi di biologia.
Nel 1590, due fabbricanti olandesi di occhiali, Johannes Jansen e il figlio Zacharias, inventano il microscopio.
Accantonata definitivamente la dottrina degli umori, la causa del cancro viene identificata in anomalie del sistema linfatico. Il chirurgo tedesco Fabricius Hildanus rimuove i linfonodi ingrossati nelle operazioni di asportazione del cancro alla mammella. Johann Scultetus esegue mastectomie totali (la rimozione completa del seno).
Si comincia a parlare di cause ambientali del cancro. Vengono evidenziati per la prima volta gli effetti cancerogeni di alcune sostanze, tra cui il tabacco da fiuto per il cancro del naso e la fuliggine per il cancro allo scroto degli spazzacamini. Con gli esperimenti sul cancro di Jean Astruc e Bernard Peyrilhe nasce una nuova disciplina: l’oncologia medica.
Il XIX secolo è il preludio della medicina moderna: grazie ai progressi della microscopia, si scopre che le cellule cancerose hanno un aspetto molto diverso rispetto alle cellule sane circostanti; Rudolph Virchow fonda la patologia cellulare e stabilisce che l'origine del cancro deve essere cercata nelle cellule; gli studi di batteriologia di Louis Pasteur aprono la strada della moderna microbiologia. In chirurgia vengono introdotti gli anestetici e i primi antisettici. Compare una nuova disciplina: l'epidemiologia.
Il medico veronese Domenico Rigoni-Stern compie una delle prime indagini statistiche epidemiologiche sul cancro. Rigoni-Stern analizza i dati di mortalità per cancro in maniera sistematica, suddividendoli per fasce di età, sesso e occupazione. Ne risulta che: l'incidenza dei tumori aumenta con l'età; il cancro è più frequente tra gli abitanti delle città che tra quelli delle campagne; le persone sposate hanno meno probabilità di ammalarsi di cancro.
Charles Darwin pubblica "L'origine delle specie per mezzo della selezione naturale".
Il monaco Gregor Mendel spiega le leggi dell’ereditarietà incrociando fra loro piante di pisello dai semi di colori e forme diversi.
Colture cellulari, studio delle sostanze cancerogene, tecniche diagnostiche, radioterapia: l'oncologia è ormai una scienza sperimentale multidisciplinare. Si comincia a capire che il cancro deriva da "errori genetici".
Il radio, un metallo fortemente radioattivo, scoperto nel 1898 dai coniugi Marie e Pierre Curie, si dimostra efficace nel trattamento del cancro.
Sulla rivista femminile americana Ladies' Home Journal compare un articolo che descrive i sintomi del tumore: "Ai primi sintomi sospetti, rivolgetevi a un bravo medico e chiedetegli la verità…Il rischio non è nell'intervento chirurgico, ma nell'intervento tardivo". È la prima campagna pubblica di prevenzione.
Studiando le uova dei ricci di mare lo zoologo tedesco Theodor Boveri ipotizza che il cancro sia dovuto ad anomalie dei cromosomi.
Nel 1928 Alexander Fleming scopre una strana muffa in grado di fermare la crescita dei batteri. È il primo antibiotico, la penicillina (Penicillium notatum), che Fleming descrive l'anno successivo in un articolo pubblicato sul British Journal of Experimental Pathology. Ma la scoperta non riscuote grande successo. Si dovrà aspettare la II guerra mondiale perché lo studio degli antibiotici venga ripreso. Fleming riceverà il premio Nobel per la medicina nel 1945.
Dall'inizio del secolo fino alla II guerra mondiale le armi contro il cancro erano sostanzialmente due: la chirurgia e la radioterapia.
Ma alcune scoperte effettuate negli anni '40 dimostrano che il cancro non è invulnerabile ai farmaci: è l'alba della chemioterapia. Migliorano le tecniche diagnostiche: contro il rischio di tumori e di metastasi, si raccomandano prevenzione e diagnosi precoce. Antibiotici e trasfusioni permettono interventi chirurgici sempre più efficaci.
George Papanicolaou mette a punto il primo metodo di diagnosi precoce: il Pap-test per il cancro alla cervice dell'utero, a quei tempi il più grave e frequente tumore tra le donne. Grazie al Pap-test la mortalità per questo tipo di malattia crolla.
Sidney Farber dimostra l'efficacia di un farmaco (l'aminopterina) contro la leucemia nei bambini. È la prima volta che un farmaco riesce a fermare, almeno temporaneamente, il cancro.
Con la scoperta del DNA inizia l'era della biologia molecolare e della genetica.
Il tentativo di identificare tutte le sostanze chimiche che possono causare il cancro coincide con la crescente consapevolezza da parte del pubblico dei problemi ambientali.
Si comincia a parlare di un possibile nesso tra l'aumentata incidenza del cancro e l'inquinamento.
Grazie a microscopi sempre più potenti, i virus diventano visibili e la loro struttura svelata.
A Cambridge James Dewey Watson e Francis Harry Compton Crick scoprono la struttura a doppia elica del DNA. Nel 1962 Watson e Crick riceveranno il Nobel per la medicina.
Marshall Nirenberg, Har Gobind Khorana, e Robert Holley svelano il linguaggio del DNA, individuando le quattro basi azotate (Adenina, Citosina, Timina e Guanina) che ne compongono l'alfabeto.
Sono anni di grande fervore scientifico: si va dalla scoperta del primo oncogene (un gene capace di scatenare il cancro), ai primi esperimenti di ingegneria genetica, alla produzione dei primi anticorpi monoclonali (sostanze capaci di agire sulle cellule tumorali senza toccare quelle sane) alla messa a punto di tecnologie per sequenziare (cioè leggere) il DNA.
Peter Duesberg e Hidesaburo Hanafusa scoprono il primo oncogene. È il gene src ed è in grado di innescare la crescita cellulare incontrollata (cioè il cancro!) nel pollo.
Viene avviata la prima sperimentazione clinica della quadrantectomia per il cancro al seno, una nuova metodologia chirurgica messa a punto da Umberto Veronesi. Si tratta di un intervento conservativo, che asporta solo la parte malata della mammella riducendo al minimo la mutilazione della paziente. La sperimentazione si concluderà con successo nel 1981. Nel 2002 la tecnica riceverà il pieno riconoscimento della comunità scientifica internazionale.
Frederick Sanger, Allan Maxam e Walter Gilbert mettono a punto due tecniche per sequenziare il DNA, cioè per determinare l'ordine preciso delle basi sul DNA.
Grazie al progresso dell'informatica, vengono messi a punto nuovi mezzi per la diagnosi dei tumori. La diagnostica per immagini permette di visualizzare in dettaglio organi e tessuti. Da questo momento è possibile "vedere" il tumore - anche nelle sue primissime fasi - in aree del corpo non accessibili con l'esame fisico o con la sola radiologia.
Si cercano terapie farmacologiche sempre più efficaci, più selettive e sempre meno invasive: nasce il concetto di "bersagli terapeutici". Le proteine e i geni "sbagliati" che danno origine alle malattie potrebbero essere colpiti da farmaci su misura, in grado di distinguere tra tessuti sani e tessuti malati.
Kary B. Mullis inventa la reazione a catena della polimerasi (PCR) una tecnologia capace di generare - con poca spesa e in tempi brevissimi - tantissime copie di frammenti di DNA. La PCR faciliterà enormemente il cammino della ricerca genetica. "A partire da una singola molecola di materiale genetico," scrive lo stesso Miller sulla rivista Scientific American, "la PCR è in grado di generare 100 miliardi di molecole simili in un pomeriggio."
È ormai stabilito il legame tra geni e cancro. La malattia insorge quando un numero critico di "errori genetici" si accumula nel DNA.
Si comincia a parlare di "terapia genica": i geni "rotti" possono essere sostituiti con geni funzionanti.
Le ricerche biologiche ed epidemiologiche hanno ormai dimostrato che il cancro è legato alle condizioni ambientali. I raggi del sole, il fumo di sigaretta, molte sostanze chimiche danneggiano i geni e facilitano l'insorgenza del tumore. La prevenzione è quindi un'arma efficace: l'attenzione si concentra sull'alimentazione, sullo stile di vita, sulle condizioni lavorative e sulle abitudini. Nel frattempo vengono ampliate le campagne di diagnosi precoce.
Con il Progetto Genoma Umano inizia la grande avventura della scienza alla scoperta dell'universo dei geni.
Thaddeus Dryja, Stephen Friend e Robert Weinberg isolano il primo gene oncosoppressore umano: è un gene il cui compito naturale è limitare la proliferazione cellulare. Se un gene oncosoppressore si "guasta", il cancro può insorgere.
Il Progetto Genoma Umano intende completare entro il 2005 l'inventario del genoma, cioè la lettura della sequenza completa di basi azotate (A, C, T e G) che compongono il nostro codice genetico. Grazie allo straordinario progresso delle tecnologie informatiche, il Progetto Genoma Umano sarà completato nel 2000.
Ira Pastan lega un anticorpo monoclonale, capace di distinguere le cellule sane da quelle tumorali, a una tossina. Ne risulta una specie di "proiettile" guidato che distrugge il tessuto malato risparmiando quello normale tutto intorno.
Nel 2001 è pubblicata la prima bozza della sequenza completa del DNA umano: si sta concludendo il Progetto Genoma Umano, che per l'oncologia rappresenta un momento di svolta.
Si moltiplicano i cosiddetti farmaci intelligenti, progettati in base alle conoscenze dell'oncologia molecolare per colpire bersagli cellulari precisi, presenti solo nelle cellule malate.
La rivoluzione genomica contribuisce anche a una migliore determinazione della prognosi dei singoli tumori, attraverso la caratterizzazione genetica della malattia nel singolo individuo, nell'ottica di una medicina sempre più personalizzata.
Infine si lavora alla ricerca di marcatori molecolari in grado di facilitare anche diagnosi sempre più precoci.
In questo decennio i ricercatori spostano lo sguardo dalla dimensione macroscopica della malattia a quella molecolare, cercando di raggiungere il cuore dei meccanismi che la provocano.
Gli sforzi iniziati nel decennio precedente nel campo della medicina personalizzata hanno dato grandi frutti a partire dal 2010 con un approccio alla terapia sempre più studiato sulle caratteristiche del singolo individuo. I riflettori sono accesi sulla genetica, l’epigenetica (modifiche del DNA che non ne alterano la sequenza), e sullo stile di vita grazie alle numerose scoperte che associano questi fattori all'insorgenza e alla progressione del cancro.
Aumenta anche la sopravvivenza dopo una diagnosi di cancro, e questo induce gli esperti a studiare aspetti come la qualità della vita dopo la malattia e a progettare farmaci con minori effetti a lungo termine.
Cresce anche la consapevolezza dei pazienti, che con la firma del consenso informato possono avere un ruolo più attivo nella condivisione della scelta della terapia. Il numero ampio di analisi di cellule e tessuti di pazienti permette ai ricercatori di disporre di una notevole quantità di dati biologici e clinici sui quali lavorare.
Tra i maggiori progressi clinici in corso vi è senza dubbio l’immunoterapia. Con questo approccio si cerca di indurre il sistema immunitario del paziente a contrastare il tumore. In particolare i farmaci inibitori dei check point sbloccano i “freni” molecolari che impediscono alle cellule immunitarie di attaccare il tumore. Nel 2011 ipilimumab, un anticorpo monoclonale contro la molecola CTLA4, è stato approvato negli Stati Uniti per pazienti con melanoma, mentre nel 2014 è stata la volta di pembrolizumab, diretto contro un altro freno molecolare (PD1).
La terapia con cellule CAR-T (CAR: chimeric antigen receptor; T sta per linfociti T) prevede che si modifichino le cellule T del paziente “istruendole” a distruggere le cellule tumorali. L’approvazione da parte della Food and Drug Administration (FDA) della prima terapia a base di cellule CAR-T (tisagenlecleucel) risale al 2017.
Nel 2012 la cosiddetta CRISPR (Clustered, regularly interspaced, short palindromic repeats) è stata dichiarata da alcune riviste scientifiche come una tecnica rivoluzionaria che permette di modificare il DNA aprendo scenari fino a pochi anni prima inimmaginabili in ambito medico e biologico. Questa tecnica permette di tagliare sequenze di DNA con mutazioni dannose e di sostituirla con sequenze prive di errori. Rispetto alle tecniche precedenti CRISPR è più precisa, veloce ed economica. Le potenzialità per la prevenzione e la cura di patologie legate a mutazioni genetiche, inclusi alcuni tipi di tumore, è notevole.
Scopri la storia della ricerca sul cancro sul sito dedicato ai primi 50 anni di storia di AIRC.
Agenzia Zoe
Articolo pubblicato il:
13 giugno 2018