I telomeri sono delle strutture che proteggono le estremità dei cromosomi. Alla nascita hanno una certa lunghezza che si va riducendo con gli anni finché non raggiunge un livello minimo oltre il quale la cellula non può più dividersi. La loro funzione di tutela del materiale genetico viene svolta in collaborazione con una classe di RNA non codificanti, i DDRNA (DNA Damage Response RNA), identificati e descritti sulla rivista nature nel 2012 da Fabrizio d’Adda di Fagagna, direttore del Gruppo di Ricerca «Risposta al danno al DNA e senescenza cellulare» dell’IFOM e ricercatore presso l’Istituto di Genetica Molecolare del CNR.
La lunghezza di queste strutture viene considerata un parametro per misurare l’età biologica di un organismo. Con l’età, ma anche a causa di altri fattori di stress cellulare che ne accelerano l’accorciamento, si riduce la capacità di rigenerare i tessuti e parte la senescenza cellulare indotta dall’allarme molecolare dei DDNRA sui telomeri. Ora un nuovo studio, condotto dallo stesso team di ricerca e apparso sulla rivista Nature Communication, getta luce proprio sul meccanismo di segnalazione all’interno della cellula della presenza di telomeri danneggiati.
«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».
Per prevenire questa segnalazione dei DDRNA e inibire così i meccanismi di senescenza cellulare, i ricercatori hanno sviluppato (e sperimentato in vitro in cellule umane e murine e in vivo in modelli murini) una nuova batteria di molecole antisenso complementari agli RNA che si formano all’estremità dei cromosomi.
«Si tratta di oligonucleotidi che agiscono specificamente sui telomeri inibendo la funzione dei DDRNA telomerici - spiega Francesca Rossiello, ricercatrice del team IFOM e coautrice della pubblicazione - impedendo perciò l’attivazione di quegli allarmi molecolari che condurrebbero inevitabilmente la cellula alla senescenza».
La nuova molecola antisenso 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 del Riken Institutein Giappone, diretto del genetista Piero Carninci.
Negli ultimi anni, lo studio dei telomeri è diventato sempre più importante, in particolare nella lotta a quelle malattie associate a danno telomerico con alterazione del mantenimento e della riparazione di queste strutture. Il team è già al lavoro per capire in che modo queste conoscenze potranno aiutarci a prevenire l’invecchiamento cellulare in patologie associate al danno ai telomeri, come la cirrosi epatica, la fibrosi polmonare, l’aterosclerosi, il diabete, la cataratta, l’osteoporosi e l’artrite o in malattie rare come la progeria caratterizzata da invecchiamento precoce.
DIDA L’immagine rappresenta il nucleo di una cellula murina (in blu), in cui è evidenziato un marcatore del DNA damage response DDRNA (in verde) che colocalizza con i telomeri (in rosso).
Alcuni diritti riservati.
