Identificato per la prima volta nella sua complessità un codice inedito del DNA. Si tratta di una configurazione simile a un fiore, con alla base particolari strutture di DNA cruciformi. Inoltre i ricercatori hanno stabilito che la proteina allarmina (chiamata anche HMGB1) stabilizza questa configurazione. E la protegge dallo stress meccanico durante la replicazione del DNA, stress che potrebbe danneggiare i cromosomi e portare all’insorgenza di tumori. La sua conoscenza e l’identificazione di questo processo di protezione, getta le basi per l’identificazione di combinazioni terapeutiche sempre più mirate contro le cellule tumorali.
La ricerca tutta italiana
Questi sono i risultati dello studio di un gruppo di scienziati diretto da Marco Foiani all’Ifom e all’Università degli Studi di Milano. La ricerca condotta da Marco Foiani è stata possibile soprattutto grazie ai finanziamenti di Fondazione AIRC.
Dna e cromatina
Il DNA è noto a tutti per la sua forma ormai iconica a doppia elica. Nelle cellule, quella lunghissima sequenza a doppia elica è compattata e avvolta in un complesso di DNA, RNA e proteine, che chiamiamo cromatina. La sua struttura, ovvero il modo in cui il DNA si attorciglia e contorce, non è indifferente alla comprensione della sua natura e del suo linguaggio.
Capire la cromatina significa anche poter individuare eventuali modalità di intervento a livello molecolare per prevenire o curare varie patologie e in particolare il cancro. La salute delle cellule del nostro organismo è infatti legata al corretto funzionamento di una serie di meccanismi preposti alla regolazione del ciclo di riproduzione cellulare. Durante il quale la cellula si divide per originare due nuove cellule. La stabilità del nostro DNA di conseguenza è costantemente messa alla prova da stress torsionali e meccanici. Stress che possono danneggiare i cromosomi e causare la perdita di materiale genetico, predisponendo pertanto all’insorgenza tumorale.
La scoperta degli scienziati
“Grazie all’applicazione di sofisticati modelli computazionali e matematici abbiamo individuato un codice che coordina una serie di processi cellulari cruciali durante la replicazione dei cromosomi“. Spiega Marco Foiani, direttore scientifico di IFOM e professore di biologia molecolare dell’Università degli Studi di Milano.
“Il sequenziamento del Dna è dunque stato essenziale, ma ora – prosegue Foiani – abbiamo scoperto che esistono nuovi importanti livelli di organizzazione del DNA”.
Gli attorcigliamenti che si verificano lungo il DNA vanno a formare una sorta di corolla di petali di un fiore, all’interno dei quali è protetta la sequenza di materiale genetico. Alla base dei petali il DNA assume una conformazione cruciforme, simile a delle spine. Queste strutture cruciformi possono essere aggredite danneggiando il materiale genetico. La cellula pertanto le protegge tramite una proteina specifica: HMGB1, chiamata non a caso, allarmina.
L’allarmina è anche coinvolta nella segnalazione del malessere di singole cellule al resto dell’organismo.
Dallo studio emerge la possibilità di cure sempre più mirate.
Oltre alla portata conoscitiva, la ricerca apre promettenti prospettive per l’individuazione di quei processi cellulari che consentono alla cellula tumorale di orchestrare il processo di riparazione.
E, quindi, per l’identificazione di bersagli farmacologici complementari nelle terapie anticancro.
“Riuscire a identificare i processi che salvaguardano l’integrità del genoma e la sua organizzazione topologica – conclude Foiani – costituisce un significativo avanzamento delle conoscenze nella ricerca oncologica a livello molecolare. E getta le basi per l’identificazione di combinazioni terapeutiche sempre più mirate contro le cellule tumorali, senza danneggiare il genoma delle cellule sane“.
Le interazioni proteina-DNA rappresentano un bersaglio importantissimo per l’individuazione di strategie terapeutiche che mirino a prevenire l’espansione delle cellule tumorali. Nel 2019, secondo il report dell’Aiom, in Italia i casi di cancro sono diminuti, come puoi leggere nell’articolo Casi di tumori in Italia in calo.
