I telomeri sono frammenti di DNA collocati alla parte terminale del cromosoma, con funzione di protezione. Alla nascita sono lunghi ma, con il passare degli anni, questi filamenti si accorciano e la cellula invecchia. Quando i telomeri raggiungono una lunghezza minima, la cellula muore. Per la prima volta, un team di ricercatori internazionali, tra cui ricercatori italiani dell’IFOM di Milano, hanno individuato delle molecole antisenso capaci di bloccare selettivamente i segnali che determinano il deterioramento dei telomeri. Lo studio è stato pubblicato recentemente sulla rivista Nature Communication, primo autore Francesca Rossiello.
I risultati di questa ricerca potrebbero portare a delle soluzioni per alcune gravi patologie.
I telomeri e l’invecchiamento cellulare
Già nel 2012 Fabrizio d’Adda di Fagagna – direttore di IFOM (Istituto FIRC di Oncologia Molecolare) - su Nature aveva pubblicato la scoperta dei DDRNA (DNA Damage Response RNA), pezzi di RNA non codificanti, che regolano la funzione dei telomeri, inducendo la senescenza cellulare. La ricerca appena pubblicata su rivista Nature Communication, sempre dal team di d’Adda di Fagagna, spiega il meccanismo con cui i DDRNA influenzano l’attività dei telomeri.
Quando una cellula si replica, i telomeri si danneggiano e si accorciano. E visto che i telomeri proteggono il DNA, quando si accorciano troppo, inviano un segnale ai DDRNA, una specie di allarme cellulare, che porta ad un blocco della replicazione cellulare.
Non riuscendo più a rigenerarsi, i tessuti invecchiano. Questo succede in modo fisiologico ma è anche alla base di alcune gravi patologie.
Una notizia sorprendente è arrivata recentemente dalla Nasa. Analizzando il DNA dell’astronauta Scott Kelly, di 53 anni, più volte impegnato in missioni spaziali, e confrontandolo con quello del fratello, stessa attività ma rimasto sempre sulla terra, i telomeri di Scott, dopo le missioni nello spazio, si erano allungati.
Come dire, i viaggi nello spazio lo avevano fatto ringiovanire.
E’ intuibile che se esistesse una molecola che bloccasse i DDRNA, di fatto questa bloccherebbe l’invecchiamento dei tessuti. La scoperta appena pubblicata si colloca proprio in questo scenario. Delle molecole sono in grado di bloccare selettivamente l’attività dei DDRNA, bloccando in questo modo l’invecchiamento dei tessuti.
Stiamo parlando di molecole antisenso, ovvero delle piccole sequenza nucleotidiche.
Antisenso contro i DDRNA telomerici
Le molecole antisenso furono scoperte inizialmente negli anni ’70. Erano molecole endogene che potevano controllare l’espressione di alcuni geni, bloccandola. Iniziò così una ricerca per identificare e progettare molecole antisenso esogene, a scopo terapeutico. Oggi le molecole antisenso (oligonucleotidi) rappresentano una classe di farmaci innovativa, capace di legare selettivamente delle sequenze di RNA complementare.
La scoperta dei ricercatori dell’IFOM si colloca proprio in questo campo. I ricercatori, infatti, hanno sviluppato una serie di molecole antisenso complementari agli RNA che si formano all’estremità dei cromosomi.
Questi oligonucleotidi bloccando specificamente alcuni telomeri, inibiscono la funzione dei DDRNA telomerici. In questo modo impediscono l’attivazione dei cosiddetti allarmi molecolari e quindi la senescenza cellulare.
Dalla ricerca all’applicazione, è questa la prossima sfida dei ricercatori dell’IFOM. Selezionato degli antisenso efficaci, bisognerà vedere se saranno in grado di prevenire l’invecchiamento cellulare, non solo quello fisiologico ma anche quello di alcune patologie associate al danno dei telomeri, come la cataratta, il diabete, l’osteoporosi, l’artrite, la cirrosi epatica, la fibrosi polmonare, l’aterosclerosi. Oltre a malattie rare come la progeria, caratterizzata da invecchiamento precoce.
