Lo studio, pubblicato su Nature Communications, getta le basi per intervenire sull’invecchiamento cellulare in alcune patologie, quali cirrosi epatica, fibrosi polmonare, diabete, osteoporosi e artrite o in malattie rare come la progeria, caratterizzata da invecchiamento precoce
MILANO – I ricercatori dell’IFOM di Milano hanno individuato una classe di molecole in grado di bloccare i segnali che portano all’invecchiamento cellulare e che sono dovuti al deterioramento dei telomeri, sequenze di DNA poste all’estremità dei cromosomi (i punti luminosi nella foto) proprio con la funzione di mantenere integro il DNA contenuto nei cromosomi stessi. Lo studio di questi ricercatori guidati da Fabrizio d’Adda di Fagagna, pubblicato su Nature Communications, pone le basi per intervenire sull’invecchiamento cellulare che si produce in alcune patologie causate proprio dal deterioramento dei telomeri. Sono la cirrosi epatica, la fibrosi polmonare, il diabete, la cataratta, l’osteoporosi e l’artrite, o in malattie rare come la progenia, caratterizzata da un invecchiamento precoce.
I ricercatori spiegano che è fisiologico che i telomeri si accorcino ogni volta che il DNA della cellula si replica per riprodursi o che si danneggino nel tempo anche in assenza di divisione.
Ma questo accorciamento o danneggiamento dei telomeri costituisce una minaccia alla stabilità del nostro DNA, che vede venir meno questa sorta di protezione. E a questa minaccia la cellula reagisce attivando un allarme molecolare che blocca la proliferazione della cellula danneggiata inducendone la senescenza, l’invecchiamento. Niente più replicazione per impedire che i telomeri si accorcino ulteriormente.
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. Una ricerca condotta all’IFOM e pubblicata già nel 2012 su Nature individuava per la prima volta i DDRNA (DNA Damage Response RNA), molecole preposte al ruolo di guardiani del DNA: sarebbero loro a intervenire ogni volta che si rileva un danno al DNA per far scattare l’allarme a tutela dell’integrità del genoma, favorendone la senescenza.
“Abbiamo osservato – spiega ora 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 ricerca pubblicata oggi fornisce proprio la risposta a come spegnere questi allarmi per prevenire la senescenza cellulare. In particolare, D’Adda Di Fagagna e il suo gruppo hanno sviluppato una nuova batteria di molecole che si formano all’estremità dei cromosomi e “agiscono specificamente sui telomeri – spiega Francesca Rossiello, coautrice della pubblicazione – inibendo la funzione dei DDRNA telomerici”.
Sperimentata sia in vitro (in cellule umane e di topo), sia in vivo (in cellule di topo), la nuova molecola è stata costruita in base allo studio dei DDRNA identificati tramite una nuova tecnologia, il Target Enrichment, sviluppato 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. Questa tecnologia ha consentito infatti di identificare per la prima volta questi DDRNA telomerici e di decodificare la loro sequenza.
La prossima sfida che affronterà il team IFOM di D’Adda Di Fagagna sarà di capire come le nuove molecole possano essere utili per prevenire l’invecchiamento cellulare in tutte le patologie associate al danno ai telomeri.
Questa ricerca non sarebbe stata possibile senza 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.
