Scoprire le risposte chiave sul funzionamento delle cellule per migliorare il trattamento del cancro

I ricercatori del Peter Mac Institute hanno trovato la risposta a un interrogativo di vecchia data sul funzionamento delle cellule, il che potrebbe portare a migliori trattamenti contro il cancro in futuro.

Ogni cellula del corpo umano ha lo stesso DNA, ma cellule diverse svolgono funzioni diverse. Questa ricerca, pubblicata sulla rivista Nature Genetics, contribuisce a spiegare come ciò sia possibile, e le sue implicazioni potrebbero essere enormi. Il professor Mark Dawson, medico-scienziato e vicedirettore della ricerca presso il Peter Mac, si è detto entusiasta delle nuove scoperte, che spiegano meglio come viene determinato il destino di una cellula.

"La funzione cellulare è il risultato dell'azione di 'fattori di trascrizione' che analizzano il nostro DNA e determinano quali geni devono essere attivati e in che misura", ha affermato.

Abbiamo studiato come questi fattori di trascrizione reclutano e forniscono il meccanismo necessario per attivare i geni. Finora, non sapevamo come i "fattori di trascrizione" selezionassero il meccanismo corretto per leggere ed esprimere un gene.

"Si tratta di una questione che ci si pone da tempo e siamo lieti di aver contribuito a risolvere parte del problema, perché questa conoscenza di come esattamente i fattori di trascrizione decidono quale meccanismo attivare un gene ci fornisce conoscenze fondamentali sulla vita."

Screening comparativi CRISPR identificano i cofattori necessari per nove diversi attivatori trascrizionali (AD). Fonte: Nature Genetics (2024). DOI: 10.1038/s41588-024-01749-z

Lo studio ha dimostrato che i fattori di trascrizione selezionano un insieme unico di componenti per controllare l'espressione genica, creando l'effetto desiderato, che si tratti di controllare il consumo energetico di una cellula, di innescare una risposta immunitaria o di un'altra funzione richiesta dal nostro organismo. Il Professor Dawson ha affermato che questo potrebbe essere paragonato al modo in cui vengono costruite le automobili e ha spiegato come questa importante scoperta sia fondamentale per trovare trattamenti migliori per una serie di malattie.

"Un'auto da corsa di F1 è molto diversa da un minivan familiare o persino da un trattore: alcune auto sono progettate per andare veloci, altre per trasportare carichi di valore e altre ancora per svolgere lavori pesanti", ha affermato.

Abbiamo scoperto che lo stesso vale per l'espressione genica, determinata dai componenti reclutati dai fattori di trascrizione. Questi possono determinare quali geni possono cambiare rapidamente, ad esempio quando dobbiamo combattere un'infezione e abbiamo bisogno di una risposta rapida, o quali geni devono lavorare lentamente e costantemente, producendo messaggi necessari per la funzione di pulizia cellulare.

"Comprendere come i fattori di trascrizione possano regolare l'espressione genica è incredibilmente importante e speriamo di poterla utilizzare per curare diverse malattie in futuro.

"Se pensiamo al cancro, le mutazioni tumorali possono impedire a un fattore di trascrizione di selezionare i componenti giusti per esprimere correttamente un gene, è come se i componenti di un'auto fossero mescolati e questa non potesse più funzionare in modo affidabile."

Il dott. Charles Bell, ricercatore post-dottorato presso Peter Mac, ha affermato di aver sviluppato una piattaforma per analizzare la funzione di migliaia di componenti utilizzati dai fattori di trascrizione per determinare come viene espresso un gene.

"Ora utilizzeremo questa piattaforma per comprendere altri processi correlati all'espressione genica", ha affermato.

"Le risposte a queste domande ci aiuteranno a trovare nuovi modi per curare non solo il cancro, ma anche molte altre malattie in futuro."