RASSEGNA STAMPA

26 AGOSTO 2002

Nuove ricerche mostrano che il modo in cui si dispongono le parti del Dna ha un importanza cruciale

Geni, non più geni.  Mentre si rincorrono le notizie di nuove mappe del genoma di vegetali e animali e ci si interroga sul legame fra un frammento di Dna e questo o quel carattere ereditario, la ricerca sta andando oltre e si va delineando una nuova frontiera.  Dal vocio dei laboratori di genetica già emerge il titolo della prossima sfida: si parla di «architettura nucleare», un termine che potrebbe riecheggiare i pilastri della fisica atomica dell'ultimo secolo, ma che invece si riferisce alla crescente importanza assegnata al modo in cui i geni si dispongono nel nucleo delle cellule.  La genetica va dunque oltre i geni e le proteine, per sfociare in un terreno inesplorato che potrebbe avere un ruolo chiave per affinare tecniche importanti in ambito medico, come la terapia genica.

«Ovviamente il sequenziamento del Dna è importante, ma non sufficiente per comprendere il modo in cui il lavoro dei geni è organizzato - spiega Thomas Cremer, docente di antropologia e genetica umana alla Ludwig Maximilians University (LMU), a Monaco, in Germania.  Basti pensare che i miliardi di cellule che compongono il nostro organismo hanno lo stesso corredo genetico, pur avendo caratteristiche e compiti molto differenti».

Ci deve quindi essere altro, un altro elemento che guida l'accensione o lo spegnimento di questo o quel gene a seconda del tipo di cellula in esame.  E in questo senso si stanno accumulando prove attorno al ruolo giocato dal progetto architettonico del Dna della cellula.  Proprio come in un palazzo sede di un grande istituto, piani e stanze sono occupate da diverse persone a seconda del ruolo che svolgono, così anche il nucleo della cellula sarebbe diviso in stanze, in compartimenti in cui l'assegnazione dei locali ai singoli geni è cruciale per la regolazione della loro attività.

Su questo fronte un risultato importante è arrivato proprio da una ricerca svolta in Italia, al Laboratorio di Biologia dello Sviluppo, dell'Università di Pavia, guidato da Carlo Alberto Redi.  In particolari cellule di topo (cellule germinali e cellule del Sertoli), i ricercatori hanno osservato che se un pezzetto di cromosoma viene a trovarsi in una posizione diversa da quella «normale», allora i geni possono essere inattivati o attivati in modo non corretto. «E' questa è una prova forte che, se esiste una gerarchia di controllo del funzionamento del genoma, l'architettura potrebbe essere al primo posto», spiega Redi.

Non solo.  Di recente, sulla rivista Nature Review Genetics, è comparso un lungo articolo che raccoglie i dati scientifici più rilevanti sull'importanza dell'architettura nucleare nel regolare l'espressione dei geni.  In particolare, la visione emergente è quella che vede i cromosomi in cui il Dna è organizzato occupare all'interno del nucleo cellulare settori specifici, come se ognuno avesse un suo compartimento ben definito.  Non solo: anche la posizione di un singolo gene all'interno di un cromosoma sembra influenzare direttamente la sua attività.

Inoltre, un lavoro apparso lo scorso aprile sulla rivista Pnas, svolto da un gruppo di ricercatori guidati dallo stesso Cremer, ha mostrato come la posizione assunta dai cromosomi 18 e 19 in particolari cellule umane (linfoblastoidi), si ritrova pressoché simile anche nelle cellule di diversi primati (scimpanzé, gorilla, orangutango).

Una scoperta che darebbe ulteriore supporto alla grande importanza che riveste «l'architettura del nucleo» nel funzionamento corretto del genoma.

Spiega Redi: «Oggi siamo di fronte a un fatto di grande importanza concettuale: dobbiamo lasciare la visione «genicentrica» del funzionamento dei genoma e concentrare gli sforzi per capire i meccanismi di regolazione del gene, cioè quelli dell'architettura.  Se una certa porzione del genoma che include, per esempio, il gene dell'insulina si trova fisicamente in un certo spazio del nucleo funzionerà come deve, se invece si trova da un'altra parte funzionerà in modo non corretto».

Certo, su questo fronte c'è ancora molto lavoro da fare, perché la ricerca è solo agli inizi.  Molti sono gli interrogativi aperti, gli indizi che attendono conferma, e per questo molto dipenderà anche dalla capacità dei ricercatori di mettere a punto strumenti di indagine adeguati.  Infatti, per evidenziare la posizione spaziale occupata da un frammento di Dna nel nucleo, vengono utilizzate particolari sonde capaci di entrare nelle cellule e, senza scalfirle o rischiare di modificarne l'organizzazione, riuscire a evidenziare la posizione di un gene.  Ed è facile intuire che mettere a punto sonde di questo tipo non è affatto semplice.

Ma la sfida è ormai aperta, perché comprendere il funzionamento dell'architettura nucleare

potrebbe avere anche importanti ripercussioni dal punto di vista applicativo.  Primo fra tutti sulla terapia genica, quella tecnica di ingegneria genetica che promette di correggere difetti genetici della cellula, inserendo direttamente nel genoma stesso una copia sana del gene difettoso.

«Molti -continua Cremer, pensano ottimisticamente che la terapia genica potrebbe essere dietro l'angolo.  Se però è l'architettura del nucleo cellulare a sovrintendere al lavoro dei geni, allora comprenderla a fondo permetterà di disegnare strategie migliori per la stessa terapia genica».

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vedi anche Cultura-Impresa scientifica