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L'interruttore dello sviluppo prenatale, studiando embrioni di rospo
Individuato un interruttore determinante per lo sviluppo del sistema nervoso e della pelle e che se difettoso puo innescare lo sviluppo di malattie genetiche e alcuni tipi di cancro, come quello al c
Individuato un interruttore determinante per lo sviluppo del sistema nervoso e della pelle e che se difettoso puo' innescare lo sviluppo di malattie genetiche e alcuni tipi di cancro, come quello al colon.
La scoperta e' stata fatta dal gruppo di ricercatori del Dipartimento di Biotecnologie mediche dell'Universita' di Padova, guidato dal prof. Stefano Piccolo, dopo alcuni anni di ricerca finanziata con 400 mila euro da Telethon e Airc.
Il gene scoperto, ha reso noto lo stesso prof. Piccolo il 18 aprile a Padova, si chiama Ectodermina e deve il suo nome alla capacita' di indirizzare la maturazione di alcune cellule, nell'embrione appena formatosi, verso il cosiddetto ectoderma, il tessuto embrionale che dara' origine proprio al sistema nervoso e alla pelle. Il prodotto di questo gene, battezzato ECTO, e' stato individuato nell'embrione di un esemplare di rospo Xenopus laevis, un modello molto utilizzato in biologia dello sviluppo per la facilita' di osservare in diretta quello che succede durante la sua formazione.
ECTO, ha sottolineato Piccolo, e' un enzima che funziona "come delle forbici molecolari che tagliano a pezzi il loro bersaglio, impedendone il funzionamento"; i bersagli colpiti da ECTO sono due molecole-segnale ben note ai biologi, TGF-beta e BMP, che controllano la crescita e la maturazione della cellula embrionale e di quella adulta. Il risultato ottenuto s'inquadra nell'ambito di un progetto Telethon sullo studio dei meccanismi alla base dell'atrofia muscolare, fenomeno che caratterizza molti difetti neuromuscolari, tra cui le distrofie.
"Nel muscolo distrofico TGF-beta e' un segnale potentissimo, probabilmente proprio quello che indebolisce il muscolo mandandolo in atrofia. Un nuovo trend terapeutico per le distrofie muscolari prevede di controbilanciare l'atrofia e la perdita di muscolo, spingendo sui meccanismi che portano ad ipertrofia, cioe' alla crescita della massa muscolare". "La scoperta di ECTO, un enzima che interferisce con il segnale TG F-beta, rappresenta un possibile futuro bersaglio applicativo. Aumentando, per esempio, l'attivita' o la quantita' di forbici come ECTO, si potrebbe contrastare l'attivita' di TGF-beta".
L'importanza di ECTO non si esaurisce qui. Anche nelle cellule staminali embrionali svolge un ruolo cruciale: annullando l'effetto di TGF-beta le mantiene immature e, di conseguenza, indifferenziate e pluripotenti, capaci, all'occorrenza, di generare vari tipi cellulari. Aumentare, invece, l'attivita' delle forbici ECTO nei confronti del secondo bersaglio, BMP, potrebbe contrastare i sintomi che caratterizzano alcune malattie genetiche dello sviluppo dell'apparato scheletrico, tra cui la condrodisplasia, causate proprio da un eccesso di segnale BMP.
Per quanto riguarda il cancro al colon, studiato in questa fase perche' e' tra quelli che presentano un'alta concentrazione di Ecto nelle cellule malate, Piccolo ha detto che "finora si sapeva che questa patologia si manifestava quando la cellula perdeva l'immunosopressore, chiamato Smad 4, ma non sapevamo come e perche' questo avveniva". Partendo dagli studi sull'Ecto, il ricercatore e il gruppo da lui diretto hanno scoperto che e' proprio questo enzima che, attaccando lo Smad 4, lo neutralizza permettendo che le cellule prolifichino senza controllo in maniera errata. Ancora lunga, comunque, e difficilmente quantificabile in termini di tempo, la strada per una applicazione pratica della scoperta. Innanzitutto, ha precisato Piccolo, bisogna scoprire perche' l'Ecto, presente normalmente nelle cellule staminali del colon per permettere il rinnovo dell'epitelio, ad un certo momento superi la quantita' fisiologica prevista; e' a questo punto, infatti, che si lega al "freno inibitorio del cancro", Smad 4, e lo "mette a tacere", cosicche' le cellule divenute "libere" possono prolifereare in maniera errata. Il secondo obiettivo, ha detto ancora il professore, e' scoprire come bloccare l'attivita' di Ecto: per questo occorrerra' studiare su topi geneticamente modificati, in grado, cioe', di sviluppare il cancro umano al colon, e realizzare, quindi, un farmaco altamente "specifico ed intelligente" capace di bloccare il meccanismo demolitivo.
"Questo studio da una parte apre prospettive importanti per la cura di determinate patologie, dall'altra problematiche sull'uso delle cellule staminali adulte a fini di terapie rigenerative, e sottolinea come sia necessario proseguirlo solo dopo che si sara' chiarito in che modo le cellule staminali adulte controllino la propria proliferazione, pena il rischio di aumentare l'insorgenza di tumori generati proprio da un numero eccessivo di queste cellule".
Fonte: (03/05/2005)
Pubblicato in Biochimica e Biologia Cellulare
Tag:
ECTO,
Xenopus,
TGF,
BMP,
sviluppo,
prenatale,
embrione
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