fbpx Nel cuore della telomerasi | Scienza in Rete

Nel cuore della telomerasi

Primary tabs

Telomeri. Credit: U.S. Department of Energy Human Genome Program / Wikimedia Commons. Licenza: Public Domain.

Tempo di lettura: 3 mins

Nella partita a scacchi contro i tumori, disattivare l'immortalità delle cellule è certamente una delle mosse più importanti, se non addirittura lo scacco matto. A differenza delle cellule sane, infatti, quelle tumorali non vanno incontro a morte dopo un certo numero di divisioni. Questo è dovuto alla telomerasi, un enzima che nelle cellule sane è inattivo, mentre risulta funzionante in quelle altamente mutate dei tumori.

La telomerasi è stata studiata soprattutto in organismi piuttosto semplici, e la struttura di quella umana era poco nota. Ora, però, gli scienziati dell'Università della California Berkeley sono riusciti a ottenere la struttura della telomerasi umana ad alta risoluzione. Il loro lavoro è stato recentemente pubblicato sulla rivista Nature.

Il compito della telomerasi è tanto semplice quanto fondamentale nel determinare la vita o la morte delle cellule. Permette infatti di mantenere la lunghezza delle estremità dei cromosomi (i telomeri, appunto), che si accorciano a ogni divisione cellulare, perché il normale apparato di replicazione del DNA non è in grado di copiarli. L'accorciamento avviene normalmente nelle cellule sane, dove la telomerasi è inattiva, e determina, a un certo punto, la morte della cellula. Ma nei tumori tutto cambia: la telomerasi è attiva e fa sì che le estremità dei cromosomi si mantengano sempre della stessa lunghezza, impedendo alla cellula di morire. Ecco perché l'enzima è di grande interesse nella ricerca scientifica e la sua scoperta è valsa, nel 2009, il Nobel per la Fisiologia o Medicina ai biologi Elizabeth Blackburn, Carol Greider e Jack Szostak.

Elizabeth Blackburn (sinistra) e Carol Greider (destra), vincitrici nel 2009 del premio Nobel per la Fisiologia o Medicina con Jack Szostak per la scoperta della telomerasi in Tetrahymena thermophila.  Fonte: Science History Insitute. Licenza Creative Commons Attribution-ShareAlike 3.0 Unported.

Studiare l'enzima non è semplice. Si tratta di una struttura complessa, formata da una proteina principale, RNA e diverse altre proteine accessorie necessarie per il suo funzionamento; un macchinario complicato nel quale gli elementi sono strettamente legati tra loro, e nel quale la relazione tra struttura e funzione è di fondamentale importanza. "Ci sono voluti molto tempo e perseveranza", ha commentato in un comunicato Kathleen Collins, che ha condotto la ricerca appena pubblicata e ha studiato l'enzima per 26 anni, lavorando anche con Carol Greider.

"Questo lavoro è un grande passo avanti, perché permette di vedere molto bene l'interazione tra le componenti proteiche e l'RNA", spiega Elena Giulotto, docente di biologia molecolare all'Università di Pavia e autrice di diversi articoli sulla telomerasi. "Studiare l'interazione tra i diversi componenti permette di capire il funzionamento dell'enzima, cosa non va a livello molecolare quando c'è una mutazione e di indentificare possibili target per una terapia mirata".

In questo lavoro è stato fondamentale l'impego del microscopio crioelettronico, uno strumento che, oltre a permettere di avere immagini ad altissima risoluzione, può essere impiegato su molecole complesse che non possono essere cristallizzate, come nel caso della telomerasi. La risoluzione attuale non è ancora sufficiente per poter disegnare inibitori ad hoc, ma i ricercatori stanno già provando a migliorarla ulteriormente, per portarla da 9 fino a 3 o 4 Ångstroms, circa l'equivalente di due atomi di carbonio.

Sebbene la rilevanza della telomerasi sia principalmente collegata al suo ruolo nello sviluppo dei tumori, l'enzima è coinvolto anche in altre patologie. "Esistono malattie, per fortuna molto rare, come la discheratosi congenita, dovute a mutazione nei geni che codificano per le proteine che fanno parte del complesso della telomerasi", spiega ancora Giulotto. "Dallo studio si può capire meglio come queste mutazioni vadano poi a determinare il malfunzionamento della proteina".


Scienza in rete è un giornale senza pubblicità e aperto a tutti per garantire l’indipendenza dell’informazione e il diritto universale alla cittadinanza scientifica. Contribuisci a dar voce alla ricerca sostenendo Scienza in rete. In questo modo, potrai entrare a far parte della nostra comunità e condividere il nostro percorso. Clicca sul pulsante e scegli liberamente quanto donare! Anche una piccola somma è importante. Se vuoi fare una donazione ricorrente, ci consenti di programmare meglio il nostro lavoro e resti comunque libero di interromperla quando credi.


prossimo articolo

Approved the law for the restoration of European nature, but it's a half victory

On November 9, the European Council approved the Nature Restoration Law, a regulation for the restoration of ecosystems. A much-hoped-for victory that leaves a bitter taste: the adopted regulation emerges from more than a year of negotiations that have significantly weakened it in substance. The risk is that the objectives lose their concreteness in implementation.

Crediti foto Boris Smokrovic su Unsplash

On November 9, the European Council, the body defining the EU's policy directions, approved the Nature Restoration Law, one of the four main pillars of the European biodiversity strategy for 2030. A great achievement, yet leaving a bit of bitterness, considering the approved regulation was significantly weakened compared to the original.