“La ricerca dimostra per la prima volta l’esistenza nelle cellule di molecole di RNA non codificante, che svolgono un ruolo cruciale nell’attivazione della risposta al danno al Dna”. Queste le motivazioni relative all’assegnazione del premio Galeno, conferito ai giovani scienziati italiani che si sono distinti nella ricerca scientifica e clinica. Il premio è stato assegnato, nell’anno della sua XX edizione, a Sofia Francia, ricercatrice dell’Ifom di Milano per il suo studio pubblicato su Nature.
“Poter investigare i segreti della vita nell’ottica di migliorare la qualità della nostra vita è sempre stata la mia aspirazione, fin dai banchi di scuola”, ha commentato la ricercatrice. “E ora, passata dal sogno alla realtà, posso dire che intraprendere un percorso di carriera in laboratorio è una sfida, ma ci sono anche delle soddisfazioni per chi la vive con passione e determinazione, come dimostra questo premio”.
Oltre alla giovane ricercatrice, hanno collaborato allo studio i ricercatori italiani dell’Istituto Firc di Oncologia Molecolare e del Campus Ifom-Ieo di Milano (condotti dal prof. Fabrizio d’Adda di Fagagna) e del CNR in collaborazione con il team di Piero Carninci del Riken Omics Science Center. Questo studio è stato finanziato dalla Fondazione Italiana per la ricerca sul cancro (FIRC), dall’Associazione Italiana per la ricerca sul cancro (AIRC), dalla Human Frontier Science e da Telethon.
Questa scoperta potrebbe gettare le basi verso una più profonda comprensione di quei meccanismi che regolano i processi tumorali e di invecchiamento cellulare.
Fino ad oggi si pensava che le molecole di RNA fossero coinvolte “solo” nella sintesi proteica e nella regolazione dell’espressione genica tramite il meccanismo dell’RNA Interference. Questo studio dimostra invece la loro ulteriore versatilità rivelandone un ruolo fondamentale nel tutelare l’integrità e la stabilità del DNA.
La scoperta di questi RNA-sentinella, come sono stati definiti, è avvenuta analizzando tutti gli RNA espressi da cellule sottoposte in vitro a condizioni di stress che si possono presentare in vivo. Ciò è stato possibile grazie al contributo di nuove tecnologie di sequenziamento del trascrittoma, cioè l’insieme di tutti gli RNA tracritti dalle cellule.
Ci si è accorti che in queste particolari condizioni di stress le cellule producono piccoli RNA espressi proprio dalla stessa sequenza di DNA danneggiato. Sono i DDRNA (DNA Damage Response RNA) cioè RNA di risposta al danno al DNA.
“I risultati di queste analisi hanno chiaramente dimostrato – commenta Carnici – che in simili circostanze, dalla sequenza del DNA lesionato vengono trascritte corte molecole di RNA. Questi RNA sono stati spesso considerati la “spazzatura” del genoma in quanto, per molti di essi, la loro funzione non è ancora del tutto chiara”.
La DNA Damage Response si innesca quando la cellula avverte un segnale di pericolo, come una lesione al DNA, arrestando momentaneamente la crescita e la divisione cellulare nel tentativo di mantenere integro il proprio patrimonio genetico, al fine di evitare così possibili riarrangiamenti e mutazioni del genoma che porterebbero verso processi di proliferazione tumorale o ad accumulare e propagare i danni, responsabili dell’invecchiamento cellulare.
I DDRNA lanciano un allame molecolare in seguito ad una lesione mettendo in “standby” la cellula. “Analizzando queste cellule – aggiunge la dr.ssa Sofia Francia – ci siamo accorti che quando bloccavamo la produzione di una specifica classe di RNA non codificanti,all’interno del nucleo cellulare si spegnevano gli allarmi molecolari che segnalano la presenza di danni al DNA, non si attiva quindi il meccanismo di DDR e, di conseguenza, le cellule tumorali ricominciavano a proliferare”.
“I DDRNA – si legge nel comunicato stampa dell’ Ifom – avrebbero il ruolo, finora sconosciuto per questo tipo di molecole, di “mediatori della risposta cellulare alla presenza di danni al DNA e in quanto tale di soppressore della crescita tumorale”.
“Questa nuova classe di RNA apre una prospettiva completamente nuova per interpretare i processi di invecchiamento e i meccanismi della trasformazione e della progressione tumorale legati alla generazione di danni al DNA” commenta d’Adda di Fagagna.
“In particolare, studieremo ora se i meccanismi di sintesi di questi DDRNAs sono alterati nel cancro e l’impatto che queste alterazioni possono avere nell’insorgenza e sviluppo dei tumori.Ed è proprio in questa direzione – continua lo scienziato – che porteremo avanti le nostre ricerche in stretta collaborazione tra IFOM e il CNR di Pavia, dove abbiamo attivato di recente un laboratorio dedicato allo studio del mantenimento della stabilità genomica”.
La comunità scientifica ritiene che tale scoperta potrebbe aprire nuove strade nel campo terapeutico data dai coinvolgimenti del DDRNA sia nelle risposte cellulari ai danni al DNA, sia nei processi di invecchiamento quanto nella repressione e controllo dello sviluppo dei tumori.