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30 maggio 2006
IFOM entra in Rubicon, network di eccellenza per lo studio dell'ubiquitina

Dallo studio di una proteina "etichetta" che segnala all'organismo quali sono le proteine non più funzionali, i ricercatori prevedono di ricavare utili informazioni da applicare nella cura di malattie collegate alle disfunzioni dell'ubiquitina e nella messa a punto di nuovo farmaci.

Per saperne di più

ubiquitinaL'ubiquitina è una proteina coinvolta nel meccanismo di degradazione delle proteine diventate inutili

L'IFOM Fondazione Istituto FIRC di Oncologia Molecolare è uno dei 15 centri fondatori di RUBICON, il Network europeo di eccellenza per lo studio dell'ubiquitina e delle malattie correlate al suo malfunzionamento (l'ubiquitina è una proteina coinvolta nel meccanismo di degradazione delle proteine diventate inutili). Ufficialmente operativo dal 1° gennaio 2006, RUBICON può contare su un finanziamento di 12 milioni di Euro, che la Commissione Europea ha stanziato per coprire le ricerche dei prossimi cinque anni, e sulla collaborazione tra 15 dei migliori laboratori europei e 5 piccole e medie imprese incaricati di far luce sul "Ruolo dell'ubiquitina e dei modificatori ubiquitino-simili nella regolazione cellulare". Il laboratorio della Professoressa Maria Masucci, del Karolinska Institutet di Stoccolma (Svezia) è stato scelto per coordinare il consorzio che, oltre a svolgere ricerche di base in questo settore della biologia molecolare delle patologie, si dedicherà anche ad attività di formazione scientifica, al trasferimento all'industria delle conoscenze acquisite sui processi cellulari che riguardano l'ubiquitina, e a promuovere la condivisione delle infrastrutture e delle piattaforme tecnologiche tra i laboratori che partecipano alle ricerche.

Per molto tempo i ricercatori si sono dedicati allo studio della sintesi delle proteine, trascurando parzialmente i meccanismi che ne determinano la distruzione quando queste non sono più necessarie. Il ruolo di "operatore ecologico" dell'ubiquitina fu messo in luce da Irwin Rose, Avram Hershko e Aaron Ciechanover, che nel 2004 hanno condiviso il premio Nobel per la Chimica grazie alle loro scoperte su questa sostanza.

Per evitare che una proteina si accumuli nell'organismo dopo aver esaurito la sua funzione è necessario che appositi enzimi ne provochino la degradazione. Ma come fanno le cellule a capire quali sono le proteine ormai superflue? E in che modo avviene la loro eliminazione? L'elemento chiave in questa complessa successione di eventi è proprio l'ubiquitina, una piccola proteina eclettica che funge, soprattutto, da etichetta per indicare quali sono le proteine ormai esaurite. Quando è giunto il momento di eliminare una proteina, una o più molecole di "operatore ecologico" ubiquitina vengono aggiunte ad essa e si comportano da segnale per guidare la proteina alla "discarica": un complesso molecolare chiamato proteasoma. Qui, prima che la proteina venga degradata, l'ubiquitina si stacca ed è pronta per incominciare un nuovo ciclo.

La sua attività, però, non si limita a questo: come hanno scoperto i ricercatori, l'ubiquitina - o molecole ubiquitino-simili (UbL, dall'inglese Ubiquitin-like molecules) - interviene anche nella regolazione del ciclo cellulare, nei meccanismi di trasduzione del segnale e in quelli di riparo del DNA.

Com'è facilmente intuibile, alterazioni in una o più delle attività appena citate possono indurre danni non trascurabili in termini di patologie. Uno dei principali obiettivi di RUBICON, dunque, sarà comprendere i meccanismi che determinano l'aggiunta di molecole di ubiquitina e di molecole UbL alle proteine bersaglio. In secondo luogo, si tratterà di chiarire meglio il ruolo che questa sostanza gioca in molti processi cellulari e, infine, di mettere in relazione la sua attività con patologie infiammatorie, tumori e malattie neurodegenerative come Parkinson e Alzheimer.

"L'obiettivo di RUBICON - precisa meglio Marco Foiani, Co-Direttore scientifico dell'IFOM - sarà, in primis, identificare le molecole che compongono il network dell'ubiquitina che, già lo sappiamo, è estremamente sofisticato quanto a meccanismi di regolazione. In un secondo momento, bisognerà capire quali sono le modalità della sua attivazione: a tal fine, sarà indispensabile analizzare il profilo di espressione genica per individuare quando e come vengono sintetizzati specifici prodotti proteici. Queste informazioni costituiranno la base per identificare bersagli terapeutici, e mettere a punto nuove famiglie di farmaci".

Tra i principali obiettivi intorno a cui si strutturerà l'attività di RUBICON c'è anche l'attività di formazione di nuovi ricercatori, ritenuta basilare per la formazione dei futuri ricercatori che opereranno nel settore biomedico all'interno della comunità di scienziati europei. Inoltre, un programma didattico, che prevede lezioni aperte al pubblico e seminari presentati da membri di RUBICON nelle scuole, servirà a coltivare nei giovani un'interesse nelle scienze naturali. Rientra fra le priorità del Network anche favorire l'accesso alle tecnologie d'avanguardia che RUBICON produrrà, e che verranno messe a disposizione dei laboratori consorziati e dei nuovi laboratori che dovessero unirsi al consorzio nel corso di questi cinque anni. Le conoscenze prodotte dai laboratori saranno condivise dai partner tramite l'allestimento di una piattaforma di comunicazione, che si avvarrà di workshop tematici e di convegni plenari. Tra gli obiettivi di RUBICON c'è anche quello di instaurare e sviluppare un dialogo con le industrie farmaceutiche, in modo da tradurre le conoscenze di base in applicazioni farmaceutiche e terapeutiche, e di beneficiare dell'esperienza del settore per ridurre i tempi che intercorrono tra la ricerca di base e le applicazioni biomediche.

I quindici Istituti e le piccole-medie imprese partner iniziali di RUBICON sono:

  1. Karolinska Institutet (SE)
  2. The Netherlands Cancer Institute (NL)
  3. University Medical Center Utrecht (NL)
  4. MRC Human Genetics Unit (UK)
  5. University of Dundee (UK)
  6. Institut Pasteur (F)
  7. CNRS (F)
  8. Max Planck Institute for Biochemistry (D)
  9. Georg-August-Universität Göttingen (D)
  10. University of Konstanz (D)
  11. Max-Delbrück-Center for Molecular Medicine (D)
  12. University of Stuttgart (D)
  13. IFOM - FIRC Institute of Molecular Oncology (I)
  14. Technion - Israel Institute of Technology (IS)
  15. The Hebrew University of Jerusalem (IS)
  16. Pepscan Systems BV (NL)
  17. Drug Discovery Factory (NL)
  18. Cytomics Systems (F)
  19. Biomol (UK)
  20. Proteologics (IS).
Nel corso dei cinque anni del progetto non è escluso che vi si aggiungano altri laboratori europei impegnati a loro volta nello studio dell'ubiquitina.

 
 
 
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