Una delle principali caratteristiche acquisite dalle cellule tumorali è la resistenza alla apoptosi, o morte cellulare programmata.L'apoptosi è un processo fisiologico che si attua in diverse situazioni: durante lo sviluppo embrionario comporta la regressione di alcune strutture (per esempio, gli archi branchiali, le membrane interdigitali, l'uraco nell'embrione umano); in risposta a stress o danni cellulari provoca la morte della cellula danneggiata; nel sistema immunitario evita reazioni di contrasto agli antigeni self; inoltre è necessaria per mantenere l'omeostasi tissutale, manifestandosi quindi come naturale conseguenza dell'iperproliferazione.Qualunque sia l'evento che dà inizio all'apoptosi, questa evolve sempre seguendo gli stessi passaggi: le membrane cellulari si rompono, il citoscheletro si disassembla, il citoplasma viene eliminato, i cromosomi vengono degradati e il nucleo si frammenta. Infine, i corpuscoli residui vengono incorporati dalle cellule circostanti (Wyllie et al., 1980).Le molecole coinvolte nell'apoptosi sono suddivise in sentinelle e effettori. Le prime monitorano l'ambiente intra-e extra-cellulare e stabiliscono se la cellula debba sopravvivere o morire, fornendo istruzioni agli effettori dell'apoptosi.Le sentinelle extracellulari includono recettori di membrana, quali Trail, FAS e TNF-R1 (Ashkenazi and Dixit, 1999) e rispondono all'assenza di contatti cellula-cellula o cellula-matrice (Giancotti and Ruoslahti, 1999).Le sentinelle intracellulari attivano la via dell'apoptosi in seguito a danni al DNA, alterazioni dell'omeostasi conseguenti l'attivazione di oncogeni, scarsità di fattori di crescita e ipossia (Evan and Littlewood, 1998).In seguito a danno cellulare, i segnali pro-apoptotici convergono ai mitocondri che rilasciano il citocromo C (Green and Reed, 1998). Questo meccanismo è regolato da proteine della famiglia di Bcl-2, che possono avere funzione pro-apoptotica (Bax, Bak, Bid, Bim) o anti-apoptotica (Bcl-2, Bcl-XL, Bcl-W). Gli effettori ultimi dell'apoptosi sono le caspasi (Thornberry and Lazebnik, 1998), attivate dal citocromo C. Le caspasi sono enzimi proteolitici, contenenti cisteina nel sito attivo, che riconoscono residui di acido aspartico nella proteina da tagliare. Si distinguono caspasi iniziatrici (2, 8, 9, 10) e effettrici (3,6,7).Uno dei principali oncosoppressori che induce l'apoptosi in seguito a danno del DNA o a insulti iperproliferativi (ad esempio, mutazioni attivanti di Ras o sovraespressione di Myc) è p53 (il "guardiano del genoma"), che risulta sovente inattivato nei tumori (Harris, 1996).Nelle cellule tumorali, l'apoptosi è spesso inibita dall'attivazione della via di PI3K-Akt, come conseguenza di specifici fattori extracellulari (fattori di crescita), intracellulari (Ras) o della perdita di PTEN, un oncosoppressore, che antagonizza l'attività di PI3K.La fosfatidilinositolo-3-cinasi (PI3K) è in grado di aggiungere un gruppo fosfato a un fosfolipide transmembrana, trasformando il fosfatidilinositolo-(4,5)-difosfato (PIP 2 ) in fosfatidilinositolo-(3', 4', 5')-trifosfato (PIP 3 ). Questo triplo gruppo fosfato presente sulla testa dell'inositolo lega con alta affinità i domini PH, presenti in diverse proteine, tra cui Akt/PKB, una serina/treonina-cinasi che, quando associata alla membrana plasmatica, viene attivata. L'attivazione in membrana di Akt/PKB si traduce nella fosforilazione e inibizione della proteina pro-apoptotica Bad, con conseguente induzione di un segnale di sopravvivenza. Oltre a inibire l'apoptosi, Akt/PKB stimola la proliferazione, la crescita e la trasformazione cellulare, in particolare tramite l'attivazione di mTOR, proteina che inibisce un inibitore della traduzione dell'mRNA (Penuel and Martin, 1999).PTEN è invece una fosfatasi in grado di rimuovere il gruppo fosfato in 3' dal PIP 3 , inibendo così la via di PI3K-Akt e quindi il processo apoptotico.Ruolo paradosso degli oncogeni. La distinzione tra fattori che favoriscono la proliferazione cellulare, fattori pro-apoptotici e fattori anti-apoptotici non è in realtà così netta, dal momento che gli oncogeni non inducono solamente la replicazione ma anche la morte cellulare (Green and Evan, 2002).Il primo oncogene per il quale è stata osservata una attività pro-apoptotica è Myc (Harrington et al., 1994), ma tutti o quasi tutti gli oncogeni (tra cui Ras, Raf, c-Jun, EGFR, Src), così come la proteina di fusione Bcr-Abl, possiedono anche la capacità di indurre la morte cellulare (Sharma et al., 2006a).Questa doppia funzione può essere intrinseca alla attivazione dell'oncogene oppure può dipendere da fattori extracellulari. Myc, per esempio, favorisce l'apoptosi inducendo l'espressione di Fas-ligando, ma quando nel siero sono presenti fattori di crescita, le cellule proliferano e si accumulano. Bcr-Abl, invece, attiva sia Myc sia segnali anti-apoptotici, così come Ras attiva vie di segnalazione pro-sopravvivenza e pro-apoptotiche.Se la cellula debba proliferare o morire è probabilmente stabilito da altri segnali che cooperano con l'oncogene (Green and Evan, 2002).Quasi sempre, l'attività pro-apoptotica degli oncogeni è secondaria all'induzione trascrizionale di proteine che stabilizzano p53, attivandone la funzione.