Cancro-Immagine Credit Public Domain-
Semplici esami del sangue per la proteina telomerica potrebbero fornire indizi preziosi per alcuni tipi di cancro.
Un tempo ritenuti incapaci di codificare le proteine a causa delle loro semplici ripetizioni monotone del DNA, i minuscoli telomeri all’estremità dei nostri cromosomi sembrano detenere una potente funzione biologica potenzialmente rilevante per la nostra comprensione del cancro e dell’invecchiamento.
Lo studio è stato riportato negli Atti della National Academy of Science.
I ricercatori della UNC School of Medicine Taghreed Al-Turki, PhD, e Jack Griffith, PhD, hanno fatto la straordinaria scoperta che i telomeri contengono informazioni genetiche per produrre due piccole proteine, una delle quali hanno scoperto è elevata in alcune cellule tumorali umane, così come nelle cellule di pazienti affetti da difetti correlati ai telomeri. “Sulla base della nostra ricerca, pensiamo che semplici esami del sangue per queste proteine potrebbero fornire uno schermo prezioso per alcuni tipi di cancro e altre malattie umane. Questi test potrebbero anche fornire una misura della “salute dei telomeri”, perché sappiamo che i telomeri si accorciano con l’età”, dice Jack Griffith, PhD, Kenan Distinguished Professor di microbiologia e immunologia e membro dell’UNC Lineberger Comprehensive Cancer Center
I telomeri contengono una sequenza di DNA unica costituita da infinite ripetizioni di basi TTAGGG che in qualche modo impediscono ai cromosomi di attaccarsi l’uno all’altro. Due decenni fa, il laboratorio Griffith ha dimostrato che l’estremità del DNA di un telomero si riavvolge su se stessa per formare un minuscolo cerchio, nascondendo così l’estremità e bloccando le fusioni da cromosoma a cromosoma. Quando le cellule si dividono, i telomeri si accorciano, fino a diventare così corti che la cellula non può più dividersi correttamente, portando alla morte cellulare.
Gli scienziati hanno identificato per la prima volta i telomeri circa 80 anni fa e, a causa della loro sequenza monotona, il dogma stabilito nel campo sosteneva che i telomeri non potessero codificare per nessuna proteina, per non parlare di quelle con una potente funzione biologica.
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Nel 2011 un gruppo in Florida che lavorava su una forma ereditaria di SLA ha riferito che il colpevole era una molecola di RNA contenente una ripetizione di sei basi che, mediante un nuovo meccanismo, poteva generare una serie di proteine tossiche costituite da due amminoacidi che si ripetono uno dopo l’altro. Al-Turki e Griffith evidenziano nel loro articolo una sorprendente somiglianza di questo RNA con l’RNA generato dai telomeri umani, e hanno ipotizzato che potrebbe essere in gioco lo stesso nuovo meccanismo.
Hanno condotto esperimenti – come descritto nel documento PNAS – per mostrare come il DNA telomerico può istruire la cellula a produrre proteine di segnalazione che hanno definito VR (valina-arginina) e GL (glicina -leucina). Le proteine di segnalazione sono essenzialmente sostanze chimiche che innescano una reazione a catena di altre proteine all’interno delle cellule che quindi portano a una funzione biologica importante per la salute o la malattia.
Al-Turki e Griffith hanno quindi sintetizzato chimicamente VR e GL per esaminarne le proprietà utilizzando potenti microscopi elettronici e confocali insieme a metodi biologici all’avanguardia, rivelando che la proteina VR è presente in quantità elevate in alcune cellule tumorali umane, come così come cellule di pazienti affetti da malattie derivanti da telomeri difettosi.
“Pensiamo che sia possibile che con l’avanzare dell’età, la quantità di VR e GL nel nostro sangue aumenti costantemente, fornendo potenzialmente un nuovo biomarcatore per l’età biologica rispetto all’età cronologica“, ha affermato Al-Turki, ricercatore post-dottorato presso il laboratorio Griffith. “Pensiamo che l’infiammazione possa anche innescare la produzione di queste proteine”.
Griffith ha osservato: “Quando vai contro il pensiero corrente, di solito ti sbagli perché stai andando contro molte persone che hanno lavorato così diligentemente nei loro campi. Ma a volte gli scienziati non sono riusciti a mettere insieme le osservazioni da due campi molto distanti ed è quello che abbiamo fatto. La scoperta che i telomeri codificano per due nuove proteine di segnalazione cambierà la nostra comprensione del cancro, dell’invecchiamento e del modo in cui le cellule comunicano con altre cellule. Rimangono molte domande senza risposta, ma la nostra più grande priorità ora è lo sviluppo di un semplice esame del sangue per queste proteine. Questo potrebbe informarci sulla nostra età biologica e fornire anche avvertimenti su problemi, come il cancro o l’infiammazione“.
