Zampe di gallina sul Dna

Se ne parla da trent’anni ma solo ora si ha la prova della loro esistenza. Per la precisione una fotografia. Si tratta delle zampe di gallina del Dna, strutture patologiche responsabili della degenerazione tumorale delle cellule. A vederle per la prima volta “in vivo” è stato Marco Foiani, ricercatore dell’Istituto Firc di Oncologia Molecolare (Ifom) insieme a Josè Sogo dell’Istituto Federale Svizzero di Tecnologia e Massimo Lopes, sempre dell’Ifom. Una scoperta che ha conquistato la copertina di Science e che contribuisce a chiarire le basi molecolari del meccanismo di formazione del cancro.“Le cellule sono dotate di meccanismi di controllo, i cosiddetti ‘checkpoint’, che sovrintendono al corretto svolgimento del ciclo vitale prevenendo l’accumulo di strutture anomale”, ha spiegato Foiani. Un anno fa, lo stesso ricercatore aveva dimostrato che se questi “computer di bordo” presentano un’alterazione a livello genetico allora la replicazione del Dna si “inceppa”, creando le condizioni per lo sviluppo di cellule tumorali. Questa nuova ricerca, finanziata dall’Associazione Italiana per la Ricerca sul Cancro, svela i difetti del meccanismo della duplicazione del Dna che provoca l’oncogenesi e, soprattutto, ne mostra la causa in una serie di immagini ottenute al microscopio elettronico: la degenerazione a “zampa di gallina” della struttura del Dna in fase di duplicazione. Cosa che, contrariamente a quanto ritenuto finora, non si verifica nelle cellule sane ma solo in quelle destinate a formare un tumore. Riprodursi per la cellula vuol dire dividersi e dare origine a due cellule figlie geneticamente identiche. Per garantire che ognuna erediti l’intero patrimonio genetico, il Dna della madre deve duplicarsi in maniera corretta. “Una operazione che i checkpoint proteggono”, spiega il ricercatore. Ma se il meccanismo non funziona allora “alcune proteine, le nucleasi, che normalmente tagliano il Dna e svolgono un’azione benefica, diventano pericolosissime e aggrediscono la macromolecola”, va avanti Foiani. Risultato di questo attacco sono le strutture note come “zampe di gallina”, pezzi di Dna impazzito che rendono l’intero genoma molto fragile e instabile e causano lo scambio di materiale genetico tra un cromosoma e l’altro. “Sono proprio questi riarrangiamenti dei cromosomi a causare tumori e gravi sindromi ereditarie da Dna difettivo”, dice il ricercatore.Una di queste è l’ataxia telangiectasia, una patologia degenerativa che predispone al tumore. E infatti gli esperimenti del gruppo milanese sono stati condotti sul Saccharomyces cerevisiae, il comune lievito, il cui genoma contiene dei geni identici a quelli coinvolti nell’insorgenza di questa malattia. “Le cellule dei pazienti A-T sono particolarmente sensibili ai chemioterapici”, spiega Foiani, “e per questo anche in presenza di un cancro non possono essere curati con tali farmaci”. Diventa quindi importante agire prima che la neoplasia si sia formata, comprendendo i meccanismi che la innescano e studiare terapie che li colpiscano. “Il tumore infatti è solo l’ultimo di una serie di eventi”, conferma Foiani. Aver scattato una foto di una delle prime circostanze che portano poi allo scatenarsi della malattia permette di stabilire il prossimo obiettivo: “Ora vogliamo capire quali siano le cause del formarsi delle zampe di gallina”, annuncia il ricercatore. I primi indiziati sono le nucleasi ma il meccanismo che le porta ad agire in maniera patologica deve ancora essere individuato. Il passo successivo sarà quello di riuscire a visualizzare le stesse strutture anche nelle cellule umane.