Tumori: lo studio per controllare una proteina chiave

Il comportamento di tutti i processi biologici che regolano il nostro organismo è determinato dalle proteine. Siamo composti in sostanza di proteine. ovvero i prodotti delle decodifica delle informazioni contenute nel nostro DNA. È incredibile come un numero così ridotto di amminoacidi – sono circa 20 in totale – si possano creare un numero così elevato di composti proteici diversi. In ogni cellula, ogni secondo, vengono assemblate milioni e milioni di catene peptidiche che compongono le diverse proteine del nostro organismo. 

Le proteine intervengono anche nei processi di duplicazione delle cellule. In particolare uno studio si è concentrato sulla proteina p53, codificata dal gene oncosoppresore p53. Essenzialmente svolge un funzione di tutela dell’integrità del DNA: durante il processo di trascrizione delle molecole di DNAm la proteine p53 controlla che non avvengano errori. In caso vengano rilevati danni genetici, attiva la produzione della proteina p21; quest’ultima arresta la duplicazione e stimola i processi di riparazione degli errori in modo che questi non vengano trasmessi alle cellule figli. Se non è possibile riparare i danni, la proteina p53 provocano l’apoptosi – ovvero il suicidio controllato delle cellule. 

Struttura della proteina p53

I tumori sono causati dall’accumulo di errori nel DNA dovuto a diversi processi di replicazione fallace ripetuti. Le cellule così modificate non svolgono più la loro funzione e cominciano a riprodursi in maniera incontrollata. La proteina p53 interviene attivamente perché ciò non avvenga ed inoltre svolge un’importante funzione di controllo dalla popolazione cellulare, intervenendo anche in altre patologie neurodegenerative come la sindrome di Alzheimer. Una mutazione della proteina p53 è quindi uno dei fattori fondamentali per l’insorgenze dei tumori in quanto viene a mancare sia un controllo degli errori di trascrizione, sia un controllo sulla duplicazione delle cellule.

In più del 50% dei tumori umani è stata osservata una mutazione di questa proteina. Una correlazione con altre patologie ha confermato il ruolo fondamentale di questa proteina nel controllo della popolazione cellulare. Un esempio è quello della verruca: il papilloma virus che causa la malattia inibisce l’azione della proteina p53, provocando un aumento esponenziale della replicazione delle cellule a cui dobbiamo le fastidiose formazioni cutanee tipiche della malattia. Imparare a controllare, preservare e se necessario riparare la proteina p53 potrebbe rivelarsi un’arma ad ampio spettro da usare nella cura dei tumori e di altre patologia sopramenzionate. Alcune sperimentazioni su cellule umane coltivate in vitro ne hanno evidenziato le proprietà anti-tumorali: trattando le colture con la proteina p53 si è riusciti a bloccare la crescita incontrollata delle cellule cancerogene ed addirittura a ridurre l’estensione della neoplasia. Ecco perché questa scoperta è molto importante. 

Meccanismo di azione della proteina p53

Tumori: scoperto il meccanismo che controlla la proteina p53

Dato il suo ruolo chiave nella riproduzione e distruzione delle cellule danneggiate, la proteina p53 è stata a lungo studiata dagli oncologi che speravano di poterla sfruttare per terapie anti-tumorali e di rimuoverne le alterazioni tanto dannose. Dopo decenni di ricerca biologica, una risposta arriva da una ricerca dell’Università del Wisconsin-Madison, pubblicata sulla rivista Nature Cell Biology. Lo studio illustra il meccanismo che governa la preziosa proteina e potrebbe portare allo sviluppo di farmaci capaci di correggerne le mutazioni e stimolarne la produzione per fare in modo di reprimere la massa cancerogena. Richard Anderson, uno degli autori dello studio, spiega, con un bel riferimento alla mitologia romana, il funzionamento della proteina p53: 

La proteina p53 ha due facce, come Giano bifronte. Normalmente la proteina sta a guardia del DNA, avviandone la riparazione in caso di danni e prevenendo la formazione di tumori. Tuttavia quando è mutata la proteina impazzisce, diventa più abbondante della sua controparte “buona” e accumulandosi provoca il cancro. 

In rosso sono evidenziati gli accumuli della proteina p53 danneggiata con attaccato il messaggero PIP2 all’interno del nucleo cellulare (fonte: Richard A. Anderson/UW-Madison )

Sotto la guida dei veterani Suyong Choi e Mo Chen, i ricercatori americani hanno studiato il meccanismo alla base dell’inibizione del funzionamento della proteina. Il colpevole è stato individuato individuato nell’enzima PIPK1-alfa e nel suo messaggero PIP2. Quest’ultimo si lega alla proteina p53 in caso di danno e ne impedisce il corretto degradamento da parte dei meccanismi di controllo intracellulari, con le terribili conseguenze di aumentare esponenzialmente la probabilità di generare cellule cancerogene. Bloccando il funzionamento dell’enzima si evita l’accumulo della versione mutata della proteina. Anderson commenta sui possibili sviluppi della scoperta: 

Se riuscissimo a eliminare la proteina p53 mutata, potremmo riuscire ad eliminare i tumori causati da questa.

Una massa cancerogena in via di metastasi

Il gruppo di scienziati sta adesso cercando delle molecole in grado di inibire il funzionamento dell’enzima in modo da riuscire a produrre dei farmaci che possano proteggere il corretto funzionamento della proteina p53. Di certo non sarà una soluzione definitiva al cancro, ma potrebbe portare una ventata di speranza a tanti pazienti. La strada sarà ancora lunga, ma i risultati ottenuti in laboratorio nelle coltivazioni in vitro danno grande speranza e stimolo a continuare la ricerca. Dalla sezione scienze è tutto! Continuate a seguirci per tante news e approfondimenti dal mondo naturale. Naturalmente se avete curiosità in merito ai temi affrontati non esitate a chiedere!