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englishTelomeri e senescenza
La terza età delle cellule
Fabrizio d'Adda di Fagagna con alcune collaboratrici
- Luogo di nascita: Udine
- Anno di nascita: 1966
- Laurea: Scienze Biologiche, presso l'Università di Trieste
- Dottorato: Dottorato in Genetica Molecolare, presso la SISSA (Scuola Italiana di Studi Superiori Avanzati) di Trieste
- Va a uno scienziato italiano il prestigioso premio EACR per la ricerca sul cancro
(23 settembre 2009) - Oncogeni: pazzi al volante delle cellule
(29 novembre 2006) - Risolto l' "enigma dei telomeri corti", fenomeno all'origine dell'invecchiamento cellulare
(5 novembre 2003, .pdf 76 Kb)
La salute di ogni cellula, sia essa giovane o vecchia, è legata al corretto funzionamento di una serie di meccanismi che assicurano l'ingresso all'interno della cellula di sostanze nutrienti e di ossigeno e provvedono contemporaneamente a smaltire i rifiuti. Questi meccanismi costituiscono il "ciclo cellulare".
È il ciclo cellulare a decidere quando la cellula è pronta per replicarsi, cioè per dividersi e originare due nuove cellule. E, al momento della replicazione, il DNA della cellula madre si sdoppia affinché le cellule figlie possano ereditare l'intero corredo genetico.
Il ciclo però si ferma quando la cellula diventa vecchia (o, per meglio dire, "senescente"): a quel punto lo sdoppiamento del DNA e il processo di replicazione si interrompono e la cellula, pur mantenendo in funzione i propri meccanismi metabolici, non è più in grado di moltiplicarsi.
Questo può essere un bene od un male. È un male, se la cellula che si ferma è una cellula sana che perciò diventa incapace di sostituire altre cellule: questo si pensa essere una delle cause dell'invecchiamento. Ma può anche essere un bene, se la cellula che si ferma è pre-tumorale perchè arrestandosi previene l'insorgenza di un tumore. Ed è proprio su questo affascinante dilemma che Fabrizio d'Adda di Fagagna, lo scienziato alla guida del programma IFOM "Telomeri e senescenza", sta lavorando.
Segnali di invecchiamento
Ma come fa la cellula a sapere di aver oltrepassato, per così dire, la "soglia della terza età" e di dover fermare il proprio ciclo di replicazione? La risposta è nei "telomeri", le estremità del DNA. I telomeri si accorciano a ogni replicazione successiva (dalla cellula originaria alle due prime figlie, da queste alle successive quattro cellule e così via), e a un certo punto diventano "troppo corti".
Cromosomi di topo. Il DNA è in blu,
I telomeri sono in giallo.
Il meccanismo molecolare che collega il fenomeno "telomero troppo corto" al fenomeno "senescenza" è stato scoperto proprio da d'Adda di Fagagna. Con una serie di esperimenti condotti su cellule umane, il ricercatore ha scoperto che quando i telomeri sono troppo corti si attiva un sistema di allarme cellulare, perchè la cellula percepisce i telomeri corti come DNA danneggiato. Dato che il DNA è la cosa più preziosa per la cellula, appena percepito il danno, essa arresta la propria proliferazione.
"In pratica - spiega d'Adda di Fagagna - parte un segnale d'allarme che dice 'Attenzione, il DNA è rotto! Interrompere istantaneamente la replicazione!' Così, per evitare di propagare il danno genetico alle generazioni successive di cellule, il ciclo si ferma e la cellula entra nella fase di senescenza." Dato che i telomeri si accorciano naturalmente nel nostro corpo, pensiamo che questo sia un meccanismo di invecchiamento non solo a livello cellulare ma anche dell'intero organismo umano.
L'invecchiamento cellulare che ci protegge dal cancro
Ma la senescenza cellulare non è necessariamente un fenomeno svantaggioso. d'Adda di Fagagna ha recentemente scoperto, con un lavoro di ricerca finanziato interamente dall'AIRC e sviluppato dal suo gruppo all'IFOM, che le cellule possono andare in senescenza e proteggerci dai tumori. La logica è intuitiva: se il tumore è una massa di cellule che proliferano all'impazzata, un fenomeno che le fa "invecchiare" e smettere di proliferare ci difenderà dall'insorgenza del tumore. Il meccanismo molecolare era meno ovvio e ha richiesto tre anni di intenso lavoro. Il risultato, pubblicato sulla prestigiosa rivista Nature, ha dimostrato che gli oncogeni, quei geni mutati che causano l'inizio del cancro, danneggiano il DNA quando si attivano. Le cellule rispondono entrando in senescenza, arrestando perciò il cancro alla sua insorgenza. Solo quando le cellule riescono a sorpassare il blocco indotto dalla senescenza allora il tumore si sviluppa. La serie degli eventi ricostruita da d'Adda di Fagagna è perciò la seguente: quando si attiva un oncogene, la cellula è avviata a generare un tumore ma la senescenza cellulare la blocca, riconoscendo la presenza di DNA danneggiato dalla cellula. Questo previene il tumore. Solo se una ulteriore mutazione impedisce il mantenimento della senescenza cellulare allora il tumore si scatena.
La sfida resta aperta. d'Adda di Fagagna è ottimista: avere scoperto che le cellule tumorali hanno il DNA danneggiato potrebbe avere esposto il loro tallone d'Achille.
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