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Scoperte molecole contro lʼinvecchiamento cellulare

Un team di ricercatori dell'IFOM di Milano ha individuato per la prima volta una classe di molecole specifiche per bloccare i segnali che portano all'invecchiamento cellulare causato dal deterioramento dei telomeri, sequenze di DNA. Quest'ultime sono poste all'estremità dei cromosomi proprio con la funzione di mantenere integro il DNA contenuto nei cromosomi stessi.


Lo studio, pubblicato su Nature Communications, getta le basi per intervenire sull'invecchiamento cellulare in alcune 'patologie telomeriche', che comprendono cirrosi epatica, fibrosi polmonare, diabete, cataratta, osteoporosi e artrite o in malattie rare come la progeria, caratterizzata da invecchiamento.
“Nei telomeri, le protezioni alle estremità dei cromosomi che prevengono l’erosione del resto del materiale genetico, rimane traccia del tempo che passa. È fisiologico che i telomeri si accorcino progressivamente ogni volta che il DNA della cellula – si legge nel comunicato – si replica per riprodursi o che si danneggino nel tempo anche in assenza di divisione. L’accorciamento e il danno ai telomeri costituiscono una minaccia alla stabilità del nostro DNA e la cellula reagisce attivando un allarme molecolare che blocca la proliferazione della cellula danneggiata inducendo la sua senescenza, una sorta di invecchiamento cellulare. La cellula senescente perde per sempre la sua capacità di replicarsi e di svolgere efficientemente le sue funzioni, e questo impedisce ai tessuti di rigenerarsi”.
Il punto di partenza è uno studio precedente dello scienziato Fabrizio d’Adda di Fagagna, che si era guadagnato nel 2012 le pagine di Nature: nel lavoro si descriveva una classe di RNA non codificanti del tutto inedita, i Ddrna (Dna Damage Response Rna), con il ruolo di guardiani del DNA. Sarebbero loro a intervenire ogni volta che si rileva un danno per far scattare l’allarme a tutela dell’integrità del genoma. La nuova ricerca – realizzata con il contributo, tra gli altri, di un European Research Council Advanced Grant, della Fondazione italiana per la ricerca sul cancro, di un Marie Curie Initial Training Network, di Sipod e dell’Human Frontier Science Program – porta a una comprensione più avanzata di come avviene la segnalazione all’interno della cellula della presenza di telomeri danneggiati e apre la via allo sviluppo di soluzioni per impedirla.


“Abbiamo osservato – spiega d’Adda di Fagagna – che i telomeri, quando sono corti o danneggiati, possono indurre essi stessi la formazione di Ddrna e quindi l’attivazione dell’allarme e la conseguente senescenza della cellula”. La cellula, cioè, va in senescenza a causa dell’allarme molecolare attivato sui telomeri dai Ddrna: questo può accadere nel processo d’invecchiamento fisiologico o in sindromi in cui i telomeri sono disfunzionali. 
Sperimentata sia in vitro in cellule umane e murine, sia in vivo in modelli murini, la nuova molecola antisenso è stata costruita in base allo studio dei Ddrna identificati tramite una nuova tecnologia, il Target Enrichment, sviluppata appositamente dal team di IFOM in collaborazione con il Center for Life Science Technologies diretto dall’italiano Piero Carninci all’interno del Riken Institute a Yokohama in Giappone. Tecnica che ha consentito di identificare i Ddrna telomerici e di decodificare la loro sequenza. Prossima sfida del team: capire come le nuove molecole antisenso possano essere utili per prevenire l’invecchiamento cellulare nelle patologie associate al danno ai telomeri.

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