Lo avrai sempre immaginato come una doppia elica, ma il Dna non rimane sempre fermo. Si contorce, si attorciglia, si ridistende. E in tutti questi movimenti cambia forma fino, ogni tanto, ad assomigliare a un fiore. Carino vero? Ma il punto, come potrai immaginare, non è questo e i risultati di questo studio pubblicato su Nature hanno richiesto sforzi importanti anche e soprattutto da parte di ricercatori italiani dell'Università degli Studi di Milano e dell'IFOM (Istituto FIRC di Oncologia Molecolare).

È stato necessario ricorrere anche alla bioinformatica e alla matematica per capire che l'Acido desossiribonucleico assume diverse conformazioni. E attorno a lui c'è una proteina, l'allarmina, che lo protegge dallo stress che subirebbe durante questi continui movimenti e che finirebbe per danneggiare i cromosomi. Ti sembra tutto troppo tecnico per riguardare anche te? Be, devi sapere che questo stress può portare anche all'insorgenza di tumori ed è per questa ragione che la Fondazione Airc ha finanziato il lavoro.

Quello che si è scoperto, in sostanza, è che non contano solo i geni, ma anche il modo in cui si muove quella catena che li contiene. E non può non contorcersi, altrimenti non nascerebbero nuove cellule e queste non erediterebbero il patrimonio genetico. Insomma, tu diventeresti una gran confusione di particelle completamente scoordinate tra loro. Il pericolo però è che vada perso del materiale e le nuove cellule non siano in grado di funzionare come dovrebbero, favorendo la comparsa di patologie, anche molto gravi.

"Grazie all’applicazione di sofisticati modelli computazionali e matematici – ha commentato Marco Foiani, direttore scientifico di IFOM e coordinatore dello studio – abbiamo individuato un codice, un linguaggio non studiato della topologia del Dna, che coordina una serie di processi cellulari cruciali durante la replicazione dei cromosomi. L’importanza degli attorcigliamenti del DNA e quindi dello stress meccanico che il Dna subisce durante le torsioni fisiologiche nel processo replicativo erano già stati intuiti nel passato, ma dagli anni Novanta l’attenzione si è focalizzata prevalentemente sul sequenziamento del genoma umano, nella convinzione che questo sarebbe stato sufficiente e risolutivo per individuare soluzioni terapeutiche contro patologie come il cancro. Il sequenziamento è stato essenziale, ma ora abbiamo scoperto che esistono nuovi importanti livelli di organizzazione del Dna".

All'esterno di tutto questo si trova l'allarmina, che protegge le cellule in questo dispiegarsi e ridistendersi e si chiama così proprio perché segnala eventuali problemi nelle funzionalità di queste particelle.

Ecco, ora la sfida sarà trovare terapie antitumorali in grado di inserirsi in questo meccanismo, diventando più specifiche nel colpire il bersaglio ed evitando di danneggiare invece le cellule sane.

Fonte| "Negative supercoil at gene boundaries modulates gene topology", pubblicato su Nature, il 22 gennaio 2020