Italiani scoprono il 'fiore del Dna', chiave nella lotta al cancro

Non solo doppia elica: il Dna può disegnare anche un fiore, completo di corolla di petali e di spine. Una struttura che imita la natura e che come la natura va protetta, per scongiurare le mutazioni all'origine del cancro. A scoprire la nuova conformazione, "un codice tridimensionale inedito del Dna", e la funzione 'scudo' di una proteina-sentinella che si chiama allarmina e che lo difende dagli stress meccanici durante la replicazione cellulare, è stato un gruppo di scienziati diretto da Marco Foiani all'Ifom (Istituto Firc di oncologia molecolare) e all'università degli Studi di Milano, in uno studio sostenuto da Fondazione Airc (Associazione italiana per la ricerca sul cancro) e pubblicato su 'Nature'.

La ricerca segna "un significativo avanzamento nella comprensione del codice della vita - spiegano gli autori - contribuendo a chiarire le basi molecolari dei processi di riparazione e duplicazione del Dna e del meccanismo di protezione dal cancro". I risultati "aprono la strada allo sviluppo di cure anticancro complementari a quelle esistenti, per aumentarne l'efficacia e ridurne la tossicità".

"Grazie all'applicazione di sofisticati modelli computazionali e matematici - afferma Foiani, direttore scientifico di Ifom Milano e professore di Biologia molecolare alla Statale cittadina - abbiamo individuato un codice, un linguaggio non studiato della topologia del Dna, che coordina una serie di processi cellulari cruciali durante la replicazione dei cromosomi. L'importanza degli attorcigliamenti del Dna, e quindi dello stress meccanico che il Dna subisce durante le torsioni fisiologiche nel processo replicativo, erano già stati intuiti nel passato. Ma dagli anni '90 l'attenzione si è focalizzata prevalentemente sul sequenziamento del genoma umano, nella convinzione che questo sarebbe stato sufficiente e risolutivo per individuare soluzioni terapeutiche contro patologie come il cancro. Il sequenziamento è stato essenziale, ma ora abbiamo scoperto che esistono nuovi importanti livelli di organizzazione del Dna".

"Abbiamo portato avanti la nostra indagine sull'instabilità genomica e sugli aspetti meccanici del Dna - dice Yathish Achar, primo autore dell'articolo - e ora, grazie a un approccio combinato, siamo riusciti a ricostruire la forma che assume dinamicamente il Dna in questo processo".

Gli attorcigliamenti che si verificano lungo il Dna vanno a formare "una sorta di corolla di petali di un fiore - la descrivono gli studiosi - all'interno dei quali è protetta la sequenza di materiale genetico. Alla base dei petali il Dna assume una conformazione cruciforme, simile a delle spine. Queste strutture cruciformi possono essere aggredite danneggiando il materiale genetico. La cellula pertanto le protegge tramite una proteina specifica: HMGB1, altrimenti detta allarmina".

"Ho scoperto che l'allarmina protegge le strutture cruciformi alla fine degli anni '80 quando ero un giovane ricercatore - ricorda Marco Emilio Bianchi, a capo dell'Unità di Dinamica della cromatina dell'Irccs ospedale San Raffaele di Milano e docente all'università Vita-Salute San Raffaele - Ho continuato a studiare questa proteina e le ho dato il nome allarmina, perché è anche coinvolta nella segnalazione del malessere di singole cellule al resto dell'organismo". Foiani e Bianchi avevano condiviso il laboratorio in Statale oltre vent'anni fa, e ora "è bello ritrovare l'allarmina in questa ricerca - osserva Foiani - individuando un suo ruolo specifico in un codice prima inedito".

Oltre alla "portata conoscitiva", secondo i ricercatori "lo studio apre promettenti prospettive per l'individuazione di quei processi cellulari che consentono alla cellula tumorale di orchestrare il processo di riparazione e, quindi, per l'identificazione di bersagli farmacologici complementari nelle terapie anticancro".

"Riuscire a identificare i processi che salvaguardano l'integrità del genoma e la sua organizzazione topologica - conclude Foiani - costituisce un significativo avanzamento delle conoscenze nella ricerca oncologica a livello molecolare, gettando le basi per l'identificazione di combinazioni terapeutiche sempre più mirate contro le cellule tumorali, senza danneggiare il genoma delle cellule sane".