Pompieri di Grenfell e Biomarcatori del Cancro: Cosa Abbiamo Scoperto Davvero?

Amici lettori, oggi voglio portarvi con me in un viaggio affascinante e, per certi versi, toccante, nel mondo della ricerca scientifica applicata a una delle categorie di eroi più ammirate: i vigili del fuoco. Parleremo di uno studio specifico, quello sui biomarcatori del cancro nella coorte dei pompieri intervenuti nell’incendio della Grenfell Tower. Un argomento tosto, lo so, ma cercherò di renderlo il più chiaro e coinvolgente possibile, come se stessimo chiacchierando davanti a un caffè.

Eroi Quotidiani Sotto la Lente: Perché Questo Studio?

Sapete, i pompieri sono esposti a un cocktail micidiale di sostanze tossiche ogni volta che entrano in azione. Pensate agli idrocarburi policiclici aromatici, al benzene, e a un sacco di altri agenti cancerogeni. Queste sostanze possono danneggiare il nostro DNA, creando quelle che gli scienziati chiamano “lesioni” o “addotti al DNA”, che, ahimè, possono aprire la strada a diverse malattie, cancro incluso. Immaginate la scena: un incendio devastante come quello della Grenfell Tower a Londra nel 2017, il più grave nel Regno Unito in tempi moderni. Oltre 1000 pompieri della London Fire Brigade (LFB) hanno rischiato la vita lì. Ecco, questo studio si è concentrato proprio su di loro, cercando di capire se l’esposizione a quel fumo tossico, e in generale al fumo degli incendi, potesse aver lasciato tracce molecolari indicative di un rischio futuro.

Recentemente, la scienza ha fatto passi da gigante con la diagnostica molecolare. Una delle scoperte più interessanti riguarda il cosiddetto DNA libero circolante (cfDNA) presente nel nostro plasma. Si tratta di frammenti di DNA rilasciati dalle cellule del nostro corpo, e la loro analisi può rivelare danni al DNA o essere un campanello d’allarme per malattie come il cancro. L’idea di base dello studio era proprio questa: analizzare quantità e qualità del cfDNA nei pompieri per vedere se potesse svelare lesioni al DNA o fungere da marcatore precoce di malattia.

È importante sottolineare che, mentre a livello internazionale ci sono studi sul rischio di cancro nei pompieri (l’Agenzia Internazionale per la Ricerca sul Cancro, IARC, ha classificato l’esposizione professionale dei pompieri come cancerogena per l’uomo – Gruppo 1 – per mesotelioma e cancro alla vescica), nel Regno Unito gli studi epidemiologici sono pochi e quelli sui marcatori molecolari in questa popolazione erano praticamente inesistenti prima di questo lavoro. Quindi, un’analisi esplorativa davvero pionieristica!

Cos’è il cfDNA e Perché Dovrebbe Interessarci?

Magari vi state chiedendo cosa sia esattamente questo cfDNA. Immaginate che le cellule del nostro corpo, morendo (un processo naturale o accelerato da danni), rilascino piccoli frammenti del loro DNA nel flusso sanguigno. Questi frammenti, lunghi tra i 90 e i 150 paia di basi, sono il cfDNA. Si trova nel sangue di tutti noi, principalmente derivante dal midollo osseo e dai globuli bianchi. I suoi livelli possono aumentare con l’età, dopo l’esercizio fisico, o in presenza di malattie acute o croniche. Anche l’esposizione ambientale a sostanze tossiche può farli salire. Ad esempio, persone con lesioni da inalazione di fumo hanno mostrato livelli di cfDNA più alti. Quindi, l’ipotesi era: i pompieri, esposti a tanto fumo, avranno più cfDNA o un cfDNA “diverso”?

Non solo la quantità, ma anche la qualità del cfDNA è importante. Mutazioni nel cfDNA di soggetti sani potrebbero riflettere l’effetto dell’esposizione continua a cancerogeni ambientali. Pensate a geni specifici, come gli oncogeni (che promuovono il cancro) o i geni oncosoppressori (che lo combattono): trovare mutazioni lì potrebbe essere un segnale.

Lo studio ha coinvolto 685 pompieri della LFB, molti dei quali, come detto, erano intervenuti alla Grenfell Tower. I ricercatori hanno raccolto campioni di sangue tra il 2020 e il 2023 per analizzare il cfDNA.

Lo Studio sui Pompieri della Grenfell: Metodologia e Primi Risultati

Entriamo un po’ più nel dettaglio di come hanno lavorato. Hanno prelevato campioni di sangue da 342 pompieri per una prima analisi quantitativa del cfDNA. Volevano vedere se l’esposizione al fumo della Grenfell Tower o l’esposizione storica cumulativa al fumo degli incendi (HSE) fosse associata a livelli plasmatici più alti di cfDNA.

Per classificare l’esposizione, hanno usato due criteri:

• Esposizione alla Grenfell Tower:
  1. Intervenuti durante la fase dell’incendio (prime 23 ore).
  2. Intervenuti solo durante la fase di recupero (tra 23 ore e 13 giorni dopo l’incendio).
  3. Non intervenuti all’incendio (‘non attendees’).
• Esposizione storica occupazionale al fumo (HSE): basata sul numero di incendi a cui avevano partecipato nella loro carriera, divisi in tre gruppi (terzili): alto, medio e basso.

Quantità di cfDNA: Nessuna Sorpresa Legata al Fumo

E qui arriva il primo risultato, forse un po’ inaspettato per alcuni. I livelli di cfDNA nel plasma erano simili in tutti i gruppi di pompieri, indipendentemente dalla loro categoria di esposizione alla Grenfell o dalla loro esposizione storica al fumo. Questo suggerisce che, sebbene il cfDNA possa essere misurato efficacemente, la sua quantità da sola non sembra variare in base all’esposizione al fumo degli incendi in questa coorte.

Ma la storia non finisce qui. Come dicevo, non conta solo la quantità, ma anche la qualità.

Varianti Genetiche Patogene: Un Quadro Complesso

Per l’analisi qualitativa, ovvero per cercare specifiche alterazioni genetiche nel cfDNA, i ricercatori hanno utilizzato una tecnica super avanzata chiamata sequenziamento di nuova generazione (NGS) su un sottogruppo di 261 pompieri. Hanno usato un pannello specifico (AmpliSeq for Illumina Cancer Hotspot Panel v2) che va a caccia di mutazioni in regioni “calde” di 50 geni chiave associati al cancro, identificati nel Catalogo delle Mutazioni Somatiche nel Cancro (COSMIC).

Prima di analizzare i campioni dei pompieri, hanno testato meticolosamente la sensibilità e la specificità del loro metodo usando campioni di controllo con varianti note a frequenze diverse. Questo è fondamentale per essere sicuri che quello che trovi sia reale e non un artefatto. Hanno visto che il pannello era affidabile nel rilevare varianti presenti all’1% o più, usando almeno 5 nanogrammi (ng) di cfDNA.

Ebbene, analizzando il cfDNA dei 261 pompieri, hanno identificato 11 varianti genetiche patogene in 11 pompieri diversi (circa il 4.2% del sottogruppo testato). Nessun pompiere aveva più di una variante. Ecco come si distribuivano:

• 7 varianti sono state trovate in pompieri che avevano partecipato alla fase dell’incendio della Grenfell Tower (7 su 162, il 4.3%).
• 4 varianti in pompieri che avevano partecipato alla fase di recupero (4 su 66, il 6.1%).
• Nessuna variante è stata rilevata nei 33 pompieri che non erano intervenuti alla Grenfell Tower (0%).

Considerando l’esposizione storica al fumo:

• Nel gruppo ad alta esposizione: 7.2% (7 su 97) presentava varianti.
• Nel gruppo a media esposizione: 2.4% (2 su 83).
• Nel gruppo a bassa esposizione: 2.5% (2 su 81).

A prima vista, si potrebbe pensare: “Ah, chi è stato alla Grenfell o chi ha avuto alta esposizione storica ha più varianti!”. Ma attenzione, i numeri sono piccoli e le differenze non sono risultate statisticamente significative. Questo significa che, sulla base di questi dati, non si può affermare con certezza che l’esposizione al fumo della Grenfell o l’esposizione storica abbiano causato queste varianti.

Un dato interessante: i pompieri nel terzile più alto di esposizione storica al fumo erano, in media, 10 anni più vecchi di quelli nel terzile più basso (50.2 anni contro 40.3 anni). Poiché il rischio di cancro aumenta con l’età, è possibile che la maggiore presenza di varianti in questo gruppo sia legata all’età piuttosto che direttamente all’esposizione al fumo. I pompieri con varianti patogene avevano anche partecipato a un numero mediano maggiore di incendi (1256 vs 892) rispetto a quelli senza varianti.

Cosa Ci Dicono Davvero Questi Risultati?

Diciamocelo chiaramente: questo studio esplorativo non ha stabilito un legame causale tra l’esposizione al fumo degli incendi (sia Grenfell che storica) e la presenza di queste specifiche varianti patogene nel cfDNA dei pompieri. La conclusione principale è che non c’è un’associazione evidente tra l’esposizione al fumo e le varianti patogene rilevate nel plasma dei soggetti testati, con i metodi e il pannello genetico utilizzati.

Le varianti trovate erano a bassa frequenza allelica (0.5-5.5% VAF). Sebbene queste varianti siano state osservate in persone con diversi tipi di cancro, il significato clinico di questi risultati per i pompieri asintomatici non può essere determinato da questo singolo test. Indica solo che è possibile rilevare varianti somatiche patogene a basso livello presenti nel cfDNA.

Un aspetto tecnico: la maggior parte delle 11 varianti identificate erano “transizioni” (cambiamenti da C a T o da G ad A), che sono più comuni e generalmente meno propense a causare malattie gravi rispetto alle “trasversioni”. Tuttavia, lo stress ossidativo dovuto alle tossine ambientali può influenzare il panorama mutazionale, inducendo preferenzialmente transizioni.

Limiti dello Studio e Prospettive Future

Come ogni studio scientifico, anche questo ha i suoi limiti, ed è giusto riconoscerli. Innanzitutto, il numero di varianti patogene identificate è piccolo, il che rende difficile trarre conclusioni definitive. Inoltre, il campione di “non attendees” alla Grenfell analizzato con NGS era molto ridotto (solo 33 persone), e c’erano poche donne pompiere nello studio, il che limita la generalizzabilità dei risultati al sesso femminile.

Il pannello NGS utilizzato, sebbene mirato a 50 geni importanti, non copre tutti i geni legati al cancro né tutte le regioni dei geni bersaglio. Ad esempio, non include geni coinvolti nella riparazione del DNA, le cui mutazioni possono giocare un ruolo in tumori come quello della prostata e del testicolo, associati all’esposizione professionale nei pompieri. Ricerche future potrebbero usare pannelli più ampi o addirittura il sequenziamento dell’intero genoma, sebbene quest’ultimo sia molto costoso per un gran numero di campioni.

Inoltre, lo studio non ha potuto tenere conto di tutta l’esposizione al fumo avuta dai pompieri al di fuori del servizio con la LFB, il che potrebbe aver sottostimato l’esposizione totale per alcuni. Nonostante queste limitazioni, questo studio rappresenta la più grande coorte di pompieri del Regno Unito reclutata finora per uno studio di follow-up con dati storici sulla partecipazione agli incendi, permettendo di esplorare una possibile relazione dose-risposta.

Attualmente, non ci sono linee guida per l’uso del test del cfDNA per rilevare varianti patogene in popolazioni sane o per la diagnosi precoce del cancro. Per determinare se alcune o tutte le varianti rilevate abbiano un significato clinico, sarebbe necessario uno screening longitudinale per monitorare eventuali aumenti della dimensione del clone (VAF) e per vedere se i soggetti sviluppano qualche tipo di cancro nel tempo.

In Conclusione: La Ricerca Continua

Questo studio getta le basi per future ricerche sui marcatori molecolari legati al cancro nei pompieri esposti al fumo in aree urbane. La conclusione principale è che, con gli strumenti e i campioni analizzati, non è emersa un’associazione tra l’esposizione al fumo degli incendi e le varianti patogene del DNA rilevate nel plasma. Questo non significa che il rischio non esista o che altri biomarcatori non possano rivelare effetti diversi, ma specificamente per queste varianti e in questa coorte, il legame non è stato provato.

C’è ancora molta strada da fare per comprendere appieno i rischi di cancro per i nostri pompieri e, soprattutto, come prevenirli. La ricerca, come sempre, è un puzzle complesso, e ogni studio aggiunge un tassello importante. Continueremo a seguire con interesse gli sviluppi futuri su questo fronte, perché la salute di chi ci protegge è una priorità per tutti noi.

Fonte: Springer Nature