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Scoperta dall'IFOM-IEO una molecola essenziale nel processo mitotico
Ndc80 lega i cromosomi al fuso mitotico garantendo la loro corretta ripartizione alle due cellule figlie
I ricercatori del IFOM-IEO (IFOM Fondazione Istituto FIRC di Oncologia Molecolare; Istituto Europeo di Oncologia) di Milano hanno scoperto una molecola chiave nel meccanismo di riproduzione cellulare e soprattutto nella corretta trasmissione dell'ereditarietà genomica.
La molecola scoperta aggancia i cromosomi e li lega al fuso mitotico che si forma durante la riproduzione cellulare, in modo che stiano in ordine fino al termine del processo riproduttivo. Questo consente che i cromosomi vengano equamente ripartiti tra le due cellule figlie. Se questo meccanismi non funziona, i cromosomi si distribuiscono in maniera errata con gravi conseguenze: se le cellule sopravvivono hanno un contenuto genetico del tutto errato.
Andrea Musacchio, autore principale dello studio e direttore presso il Campus IFOM-IEO di un gruppo di ricerca del Dipartimento di Oncologia
Sperimentale (IEO), spiega: “La molecola studiata si chiama Ndc80 e svolge un ruolo fondamentale nella trasmissione delle corretta ereditarietà genomica. In caso di tumori, Ndc80 rappresenta un interessante bersaglio farmacologico perché potrebbe aiutarci a diminuire sensibilmente la tossicità degli attuali farmaci chemioterapici che, come il taxolo, agiscono soprattutto come inibitori della riproduzione cellulare”. Molti farmaci chemioterapici convenzionali infatti hanno come target dei meccanismi che, pur essendo attivi soprattutto in mitosi, svolgono anche altre importanti funzioni all'interno della cellula. Ndc80 invece si attiva solo in mitosi e quindi, un farmaco che ha come target Ndc80 agirebbe solo sulle cellule che si stanno riproducendo.
Di conseguenza, le cellule tumorali sarebbero l'unico bersaglio, in quanto si riproducono con una velocità molto più alta rispetto a quello normali. Ora i ricercatori stanno testando una serie di sostanza in grado di inibire Ndc80. Musacchio ha spiegato: “Da molti anni stiamo studiando i meccanismi che permettono di mantenere l'accuratezza di duplicazione del genoma durante la riproduzione cellulare con l'obbiettivo di scoprire nuovi farmaci anticancro meno tossici. Il taxolo, ad esempio, agisce come inibitore della riproduzione, contando sulla differenza nel tasso di riproduzione tra cellule sane e cellule malate. Nonostante quindi il taxolo sia tossico per tutte le cellule in mitosi, il danno maggiore viene inferto proprio alle cellule cancerogene proprio perché la maggioranza delle cellule in mitosi sono quelle malate. Tuttavia questo farmaco danneggia anche delle proteine che svolgono anche funzioni importanti in altre fasi del ciclo cellulare, causando così degli effetti tossici significativi. Noi vogliamo di cercare di ridurre proprio questo effetto tossico. I nostri esperimenti - continua l'esperto - hanno confermato la nostra ipotesi secondo cui Ndc80 era un target interessante in quanto si attiva solo in mitosi. Appena le cellule si separano, la sua funzione si esaurisce. Se andassimo ad agire su Ndc80, l'azione del farmaco sarebbe più selettiva e la “finestra di tossicità” diminuirebbe in modo significativo”. Sottolinea il ricercatore: “Ora, insieme a Peter De Wulf dello IEO, dopo aver identificato qualche sostanza interessante, dovremmo continuare il lavoro in vitro e poi saranno necessarie le conferme della sperimentazione in vivo su animali di laboratorio e solo alla fine i trial clinici standard”.
Questo lavoro rappresenta un significativo passo avanti nelle conoscenza dei meccanismi cellulari normali e tumorali. Questi studi sono anche un decisivo passo avanti per la creazione di nuovi farmaci anti-cancro. Tuttavia, secondo Musacchio, questo processo importantissimo per la ricerca e la salute dei pazienti, risente di una grave carenza da parte della ricerca accademica italiana: “Lo sviluppo di nuove molecole farmacologiche necessita di una forte collaborazione tra biologia e chimica. In Italia la ricerca accademica non ha ancora colto questa grande potenzialità e continua a fermarsi all'identificazione, pur importantissima, dei target terapeutici, mentre la messa a punto dei farmaci è lasciata interamente nelle mani delle grandi case farmaceutiche”. La ricerca, appena pubblicata su Cell, ha visto la collaborazione internazionale di ricercatori dell'Università della Carolina del Nord e della Colorado State University (USA), del Wellcome Trust Centre for Cell Biology dell'Università di Edimburgo, dell'Università di Londra, della Sir William Dunn Pathology School (UK) ed è stata possibile grazie ai finanziamenti dell'AIRC (Associazione Italiana per la Ricerca sul Cancro), oltre che de Ministero della Salute, della Fondazione Telethon, e dell'Associazione Internazionale per la Ricerca sul Cancro.
Redazione (07/05/2008)
Pubblicato in Biochimica e Biologia Cellulare
Tag:
Ndc80,
IFOM,
IEO,
cromosomi,
mitosi,
divisine cellulare
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