Il tumore è una patologia a base genetica caratterizzata da una proliferazione cellulare incontrollata. In condizioni normali, la crescita e la divisione delle cellule sono regolate da precisi segnali; nelle cellule tumorali, invece, mutazioni del DNA compromettono questi meccanismi di controllo, determinando una moltiplicazione anomala e, in molti casi, la diffusione verso altre sedi corporee.

La mutazione è l’evento che altera la funzione dei geni. Può essere indotta da fattori biologici, chimici o fisici e modifica le informazioni trasmesse alla cellula. La maggior parte dei tumori è sporadica: le mutazioni insorgono casualmente nelle cellule somatiche e vengono trasmesse alle cellule figlie, accumulandosi progressivamente fino a sostituire il tessuto sano e, nei casi avanzati, a generare metastasi.

La metilazione del DNA è una delle principali modificazioni epigenetiche del genoma. Si tratta di un processo post-replicativo fondamentale per il differenziamento cellulare e coinvolto in fenomeni quali imprinting, inattivazione del cromosoma X, invecchiamento e tumorigenesi. Consiste nell’aggiunta di un gruppo metilico alla citosina, generando 5-metilcitosina (5mC).

Le CpG islands sono regioni genomiche ricche di dinucleotidi CpG, localizzate soprattutto nelle regioni promotrici dei geni housekeeping. Nel resto del genoma i CpG sono meno frequenti, poiché le citosine metilate tendono a deaminarsi spontaneamente in timina, creando mutazioni che i sistemi di riparazione non correggono.

In cellule sane, la maggior parte dei CpG nelle CpG islands è non metilata. Durante la tumorigenesi, invece, si osserva un duplice fenomeno: ipometilazione globale del genoma e ipermetilazione delle CpG islands dei geni oncosoppressori, che porta alla compattazione della cromatina e all’inibizione della trascrizione. Le evidenze attuali mostrano come alterazioni genetiche ed epigenetiche cooperino nel promuovere lo sviluppo e la progressione dei tumori.