Le cellule non si limitano a produrre proteine a un ritmo piatto e noioso. Si adattano. Si adattano. La quantità di proteine che producono decide se una cellula rimane flessibile come una cellula staminale o si blocca in un lavoro specifico, come la pelle o le ossa.
Al centro di questo aggiustamento c’è il ribosoma. Quella è la fabbrica. All’interno di quella fabbrica c’è l’RNA ribosomiale (rRNA), la struttura centrale che tiene insieme tutto e lo fa funzionare.
Per molto tempo gli scienziati hanno trattato l’rRNA come un rumore di fondo. Un macchinario statico. Ma i ricercatori guidati da Stefan H. Stricker della LMU Monaco e Helmholtz Monaco avevano un sospetto diverso. Recentemente hanno pubblicato su Science dimostrando che l’rRNA non è passivo. È attivo. Cambiare quanto hai effettivamente cambia ciò che fa la cella.
Un interruttore a levetta CRISPR
Sapevamo già che cellule diverse avevano livelli di rRNA diversi. Sapevamo che le cellule malate spesso avevano quantità anomale. Ma quell’anomalia era la causa o solo un effetto collaterale? È stata la malattia a rompere l’rRNA o è stato l’rRNA rotto a causare la malattia?
La correlazione non è causalità. Quindi hanno costruito uno strumento. Lo chiamano TAPIR (attivazione mirata della traduzione proteica). Utilizza la tecnologia CRISPR, non per tagliare i geni, ma per attivarli. geni specificamente ribosomiali.
I ribosomi leggono il manuale genetico e costruiscono le proteine. TAPIR costringe la fabbrica a costruire più catene di montaggio. Più linee significano più rRNA. Più rRNA significa più capacità.
“L’attivazione mirata della produzione di rRNA aumenta significativamente la capacità sintetica.”
Quella era la prova. Più rRNA non accompagna solo la produzione di proteine. Lo guida.
Stesso strumento, risultati opposti
È qui che le cose diventano complicate. La biologia raramente gioca in modo corretto con soluzioni semplici.
Il team ha utilizzato TAPIR in due modelli di malattia molto diversi. I risultati? Opposto.
Per prima cosa, guarda la sindrome di Treacher-Collins. Un raro difetto congenito che causa malformazioni facciali. È una ribosomopatia. I ribosomi non funzionano bene. Una produzione troppo scarsa di proteine porta a risultati negativi. Nei topi affetti da questa sindrome, il team ha rilevato l’rRNA utilizzando TAPIR. Ha aiutato. I sintomi si sono leggermente attenuati. Ciò suggerisce che quando il motore scoppietta, più carburante aiuta.
Poi, il cancro al pancreas.
Il cancro ama crescere. La crescita ha bisogno di proteine. Quindi i tumori producono rRNA per soddisfare quella fame. Il team ha utilizzato TAPIR per potenziare l’rRNA nei modelli murini di cancro al pancreas.
I tumori crescevano più velocemente.
Molto più veloce.
Poiché hanno premuto il pulsante dell’rRNA prima di vedere la crescita, hanno dimostrato nuovamente la causalità. Un rRNA elevato non è dovuto solo al cancro. Lo ha nutrito. Lo ha accelerato.
Allora… cosa facciamo con queste informazioni?
Non puoi semplicemente far esplodere ogni cellula con più macchinari proteici. Ciò aiuterebbe il disturbo congenito ma alimenterebbe il cancro.
Non esiste una soluzione valida per tutti
Stricker la vede come una piattaforma, non come una cura. TAPIR ci aiuta a capire il meccanismo. Dimostra che il controllo della biosintesi proteica è fondamentale per lo sviluppo, la crescita e il cancro.
Il percorso da seguire è sfumato. Possiamo indirizzare la spinta alle cellule ossee mentre affamano il tumore? Possiamo ridurre la produzione nel tumore proteggendo al tempo stesso i tessuti sani?
Questa è la parte difficile.
Il macchinario è sensibile. Modificarlo richiede una precisione che stiamo appena iniziando a sviluppare.
