Concetti Chiave
- Negli anni '40, le sostanze alchilanti come le "mostarde azotate" furono introdotte nella terapia dei tumori, mostrando significativi successi iniziali.
- La scoperta del DNA nel 1944 da parte di Oswald Avery e colleghi ha identificato la molecola come portatrice del codice genetico, rivoluzionando la biologia molecolare.
- Il modello della doppia elica del DNA, proposto da Watson e Crick nel 1953, ha fornito una comprensione fondamentale della struttura genetica e della replicazione.
- L'introduzione degli antibiotici nella lotta ai tumori ha aperto nuove vie terapeutiche, con agenti come le antracicline che hanno mostrato efficacia contro vari tipi di cancro.
- La relazione tra ormoni e tumori ha portato a nuove prospettive di cura, con il tamossifene e antiandrogeni che mostrano risultati promettenti nei carcinomi mammari e prostatici.
Alchilanti e cura del tumore
D. A. Karnofsky ha cominciato ha usare le sostanze alchilanti, dette anche “mostarde azotate”, iniziando la prima terapia medica dei tumori capace di conseguire qualche significativo successo. La scoperta che gli alchilanti sono in grado di determinare un'involuzione dei tessuti linfatici e del midollo osseo ha indotto gli oncologi a studiarne a fondo gli effetti, analogamente agli esperimenti effettuati con le radiazioni ionizzanti.
La lotta contro i tumori ha tratto beneficio anche dallo studio dell'azione inibitoria della crescita cellulare svolta dagli antibiotici, fra i quali l'actinomicina, sintetizzata negli anni Quaranta, quindi la mitramicina disponibile fin dagli inizi degli anni Sessanta e le bleomicine scoperte nel 1973. Tuttavia, nell'ambito degli antibiotici le aspettative maggiori sono riposte nelle antracicline, che riescono a rompere le catene di DNA; tra esse sono da ricordare la doxorubricina e la daunorubricina con le quali si possono validamente attaccare le leucemie, il carcinoma mammario, quello ovarico, quello polmonare, del testicolo, della prostata e della cervice uterina, ed inoltre il carcinoma tiroideo.
Dopo gli studi di Charles B. Huggins sull'azione degli estrogeni sul carcinoma della mammella e su quello prostatico negli anni 1940-1945, la relazione tra ormoni e tumori ha aperto interessanti prospettive di cura. Nonostante non siano del tutto chiari i meccanismi di azione antiblastica degli ormoni steroidei sul cancro alla prostata, su quello della mammella e sui linfomi, oggi la cura di questi tumori può dare buoni risultati. Contro il carcinoma mammario viene usato il tamossifene, un antiestrogeno, e nella cura del carcinoma della prostata vengono usati gli antiandrogeni, mentre con i corticosteroidi vengono curate le leucemie infantili. Dal 1957 è noto che le cellule infettate da un virus liberano una sostanza liquida capace, in una certa misura, di proteggere l'organismo da un'infezione successiva. Questa sostanza, scoperta da Isaacs e Lindemann, è nota con il nome di interferon e il suo meccanismo di azione è divenuto più chiaro a partire dagli anni Settanta. L'interferon è attivo nel trattamento di particolari forme tumorali come, ad esempio, il melanoma maligno, il sarcoma di Kaposi e il carcinoma renale. Queste due ultime affezioni sono divenute curabili anche attraverso le interleuchine.
Il DNA
Nel 1944 Oswald Avery, Colin MacLeod e Maclyn McCarty, ricercatori del Rockfeller Institute di New York, identificarono una strana e misteriosa sostanza, chiamata acido desossiribonucleico (DNA), come la portatrice del codice genetico. Questi scienziati scoprirono che il DNA contiene quattro differenti basi chimiche: adenina, guanina, citosina e timina, contrassegnate per semplicità con le lettere A, G, C e T.
Nove anni dopo gli inglesi Francis Crick e James Watson della Cambridge University scoprirono la struttura del DNA, ricevendo nel 1962 il premio Nobel. Il DNA ha la forma a doppia elica, simile a una scala a spirale i cui gradini sono costituiti dalle quattro basi azotate, in sequenze diverse. Le parti esterne della scala sono formate da zuccheri e fosfati. Le basi A, G, C, T si presentano accoppiate in combinazioni successive e una coppia più un'altra base formano un codice (CAT, TAC, TAG) che ordina un particolare aminoacido, fino ad arrivare alla codifica di 20 aminoacidi diversi. La semplice ripetizione in lunghissime sequenze, come i punti e le linee del codice Morse, comporta la codificazione di tutti i caratteri di un essere vivente, dai suoi tratti somatici, al suo metabolismo.
Per la duplicazione del DNA, Watson e Crick teorizzarono che la doppia elica si srotola perdendo il suo andamento a spirale e le basi accoppiate a due a due si separano: si formano così due semi-eliche che servono da stampo nella replicazione del codice genetico, cioè nuove molecole ricostruiscono la metà mancante lungo ciascuna semi-elica, da una catena di DNA se ne formano due perfettamente identiche.
Il modello di Watson e Crick divenne in breve, dopo le numerose conferme sperimentali, il modello universale del DNA.
Domande da interrogazione
- Qual è stato il contributo di D. A. Karnofsky nella terapia dei tumori?
- Quali sono gli effetti collaterali delle sostanze alchilanti?
- Quali scoperte hanno fatto Oswald Avery, Colin MacLeod e Maclyn McCarty riguardo al DNA?
- Qual è la struttura del DNA secondo Francis Crick e James Watson?
- Quali sono le applicazioni dell'interferon nel trattamento dei tumori?
D. A. Karnofsky ha iniziato a utilizzare le sostanze alchilanti, note come "mostarde azotate", avviando la prima terapia medica dei tumori con successi significativi.
Le sostanze alchilanti possono causare effetti collaterali pesanti e, nel tempo, portare a una "resistenza" del tumore.
Nel 1944, hanno identificato il DNA come portatore del codice genetico, scoprendo che contiene quattro basi chimiche: adenina, guanina, citosina e timina.
Il DNA ha una struttura a doppia elica, simile a una scala a spirale, con gradini costituiti da basi azotate e parti esterne formate da zuccheri e fosfati.
L'interferon è attivo nel trattamento di forme tumorali come il melanoma maligno, il sarcoma di Kaposi e il carcinoma renale.