Il Nobel per la Medicina al traffico cellulare

“Per la scoperta dei meccanismi che regolano il traffico delle vescicole, uno dei più importanti sistemi di trasporto della cellula”. Con questa motivazione – e al di là delle previsioni della Thomson Reuters –  la Nobel Assembly del Karolinska Institutet ha conferito il Nobel per la Medicina e la Fisiologia 2013 a James E. Rothman della Yale University, Randy W. Schekman della University of California di Berkeley e Thomas C. Südhof della Stanford University. Un riconoscimento che omaggia la ricerca sulla fisiologia cellulare, e che ha permesso di chiarire i meccanismi con cui ogni molecola all’interno del nostro organismo giunge alla sua corretta destinazione al tempo opportuno.

Punto centrale della ricerca dei tre scienziati sono le vescicole, le macchine (minuscole bollicine rivestite da membrane) su cui viaggiano le molecole all’interno delle cellule, con destinazioni intracellulari (ai diversi compartimenti) o extracellulari. Si tratta delle sostanze più disparate: dalle citochine, ai neurotrasmettitori, agli ormoni agli enzimi, che per poter svolgere la corretta funzione (assicurare lo svolgimento di una corretta risposta immunitaria, trasmettere segnali nervosi, o controllare il metabolismo) devono essere presenti al posto giusto al momento giusto. Difetti nel traffico di queste vescicole sono infatti legati a malattie neurologiche, immunitarie e metaboliche. E James E. Rothman, Randy W. Schekman e Thomas C. Südhof, premiati oggi da Stoccolma, hanno aiutato la comunità scientifica a mettere in luce i protagonisti di questo traffico cellulare e a capire i meccanismi con cui si muovono le vescicole, evitando di generare caos e intasando il corretto funzionamento dell’organismo. Ma veniamo ai protagonisti  di queste ricerche, neolaureati premi Nobel.

James E. Rothman, statunitense, classe 1950, è stato premiato per aver svolto un ruolo di primo piano nel riconoscimento di alcuni componenti del trasporto vescicolare. Negli anni Ottanta e Novanta infatti Rothman ha studiato, nelle cellule di mammifero, un complesso proteico che permette alle vescicole di agganciarsi e quindi fondersi (rilasciando il proprio contenuto) con le membrane target. Si tratta di un sistema che funziona come una sorta di meccanismo a incastro: le proteine espresse sulla vescicola di combinano perfettamente con quelle della membrana target (che sia quella di un organello cellulare o la membrana esterna della cellula) attivando il processo della fusione. La specificità tra vescicola e target è garantita dalla combinazione molecolare del complesso proteico che si aggancia solo alla controparte complementare.

Anche Randy W. Schekman, statunitense nato nel 1948, ha analizzato i componenti del sistema di traffico vescicolare, e i suoi studi, abbinati a quelli di Rothman permisero in seguito di stabilire che le modalità con cui le molecole venivano spedite all’interno e fuori della cellula sono evolutivamente piuttosto conservate. Negli anni Settanta  Schekman, studiando cellule di lievito con difetti nel sistema di trasporto vescicolare, ha identificato tre classi di geni che controllano questo traffico cellulare.

Thomas C. Südhof invece, tedesco, classe 1955, ha contribuito a chiarire come le vescicole riescono a rilasciare il loro contenuto esattamente quando richiesto, studiando i neuroni e il sistema di rilascio dei neurotrasmettitori. Nello specifico Südhof (l’unico dei tre che stando all’account Twitter ufficiale dei premi Nobel non è ancora stato raggiunto dal comitato) avrebbe stabilito in che modo le fluttuazioni nelle concentrazioni di ioni calcio determinano un cambiamento in alcune proteine di membrana, aiutandole ad assumere la conformazione necessaria per agganciare le vescicole e dare il via al processo di fusione.

Via: Wired.it

Credits immagine: Danko Dimchev Georgiev, M.D. via Wikipedia