La molecola che “accende” il DNA

Un gruppo di ricercatori dell’Istituto Telethon Dulbecco al Dipartimento Scienze e Tecnologie Biologiche Chimiche e Farmaceutiche dell’Università degli Studi di Palermo ha osservato e spiegato per la prima volta il meccanismo che consente alle nostre cellule di riprodursi correttamente, mantenendo inalterate le caratteristiche essenziali del tessuto biologico a cui appartengono.

Uno studio italiano con un cervello "rientrato"

Il lavoro giunge al termine di un percorso durato dieci anni, durante i quali ha ricevuto un finanziamento complessivo di 1,3 milioni da Telethon; i ricercatori hanno studiato partendo dalle cellule del Drosophila melanogaster, il celebre moscerino della frutta che viene spesso utilizzato nelle ricerche di tipo genetico. I dettagli sono stati pubblicati dalle pagine della prestigiosa rivista scientifica internazionale Plos Genetics.

A guidare il team Davide Corona, un "cervello" che, dopo la fuga verso la Germania e gli Stati Uniti, è rientrato grazie ad un finanziamento Telethon; assieme a lui hanno lavorato Maria Cristina Onorati e Walter Arancio. Risultato: riuscire a spiegare uno dei processi biologici che, pur essendo tra i più osservati, rientrava anche tra i più misteriosi, ossia la fedele lettura e trasmissione delle informazioni presenti nel DNA da una cellula madre alle cellule figlie.

Il passaggio delle informazioni

Ciascuna cellula conserva nel proprio nucleo tutto il DNA, ossia l’insieme delle istruzioni genetiche indispensabili per il corretto sviluppo dell’organismo; tale patrimonio di dati viene trasmesso integralmente alle cellule neonate durante la riproduzione cellulare. Possiamo immaginare il DNA come un grande manuale che la madre passa alle proprie figlie: tuttavia di questo ampio manuale le figlie utilizzeranno soltanto poche pagine, quelle necessarie allo sviluppo dei tessuti di cui fanno parte. Per intenderci: se un organismo è sano una cellula del fegato continuerà a generare cellule di fegato pur avendo in sé tutte le informazioni utili a diventare un'altra cellula.

Ora come fanno le cellule a sapere quali pagine scartare e quali consultare? Se lo sono chiesto i ricercatori di Palermo, osservando che questo accade grazie agli RNA non codificanti che la cellula madre trasmette alle figlie: qualcosa che funziona come dei post-it collocati solo sulle pagine del DNA che la cellula deve considerare, attivando soltanto i geni utili all'attività di una determinata cellula.

L’RNA (acido ribonucleico) è una molecola incaricata di "copiare" i segmenti del DNA per trasportarli, poi, in particolari aree della cellula, i ribosomi, dove con le istruzioni scritte nell’RNA vengono prodotte le proteine che servono a diverse funzioni della cellula. Recentemente, però, si è scoperto che esistono altri tipi di RNA, più numerosi, che non hanno questa funzione: si tratta, appunto, dei cosiddetti RNA non codificanti. Lo studio ha quindi il merito di aver spiegato per la prima volta che un particolare tipo di RNA non codificante è quello che permette alla cellula di leggere correttamente il DNA e di continuare a riprodursi sempre identiche a loro stesse.

Prospettive future

Le implicazioni legate alla scoperta potrebbero essere numerose, soprattutto ragionando sul lungo termine, come spiega lo stesso Corona.

Proprio il cattivo funzionamento del meccanismo biologico che abbiamo osservato è alla base di diverse malattie genetiche rare e di alcune forme di cancro. Per questo, uno degli sviluppi più interessanti di questa scoperta, anche se si tratta di una prospettiva a lungo termine, è la possibilità di intervenire nell'attività di una cellula che non funziona a dovere: non solo imporre a una cellula di un tessuto di produrne una di un altro, se necessario, ma, per esempio, imporre a una cellula tumorale di generarne una sana.