Nel contesto della ricerca sui tumori, l’identificazione delle cause, la prevenzione e lo sviluppo di nuove terapie sono obiettivi primari. Il Cold Spring Harbor Laboratory ha condotto studi innovativi su un gene silenziato ed ciò ha dimostrato la capacità di convertire le cellule tumorali in cellule sane. Si analizza il concetto di “silenziamento” di un gene e cosa comporti ciò per le prossime terapie tumorali.
Come si silenzia un gene
Silenziare un gene implica l’interruzione o la riduzione della sua espressione proteica. Questo processo, di grande rilevanza nella ricerca scientifica, trova ampie applicazioni nella terapia genica. Esistono vari approcci per ottenere un gene silenziato, eccone alcuni:
- Interferenza dell’RNA (RNAi): Questo metodo impiega molecole di RNA conosciute come RNA interferenti o RNA antisenso, le quali sono complementari all’RNA messaggero del gene bersaglio. Queste molecole si legano all’RNA messaggero e ne bloccano la traduzione in proteine.
- CRISPR-Cas9: La tecnologia di editing genico CRISPR-Cas9 è utilizzata per la modifica genetica. Invece di silenziare direttamente il gene, questa tecnologia consente di effettuare tagli mirati in posizioni specifiche del DNA, causando potenziali mutazioni che inattivano il gene.
- Inibitori della trascrizione: Alcuni composti chimici sono in grado di inibire la trascrizione genica, interferendo con l’azione della RNA polimerasi e di altri fattori coinvolti nella trascrizione.
- Metilazione del DNA: La metilazione del DNA comporta l’aggiunta di gruppi metilici al DNA, riducendo la sua attività e portando all’inespressione del gene.
- RNA di interferenza endogeno (endo-siRNA): Alcuni organismi producono naturalmente piccole molecole di RNA, noti come endo-siRNA, che possono silenziare geni specifici.
- Tecnologie avanzate di editing genico: Oltre a CRISPR-Cas9, ci sono altre tecnologie di editing genico, come CRISPRi e CRISPRa, che consentono di regolare l’espressione genica senza modifiche permanenti.
Queste tecniche offrono molteplici opzioni per manipolare selettivamente l’espressione genica, apportando importanti contributi alla ricerca scientifica e alla terapia genica.
Lo studio gene silenziato nelle cellule del tumore pediatrico
Una ricerca condotta negli Stati Uniti presso il Cold Spring Harbor Laboratory ha ottenuto risultati promettenti attraverso il silenziamento di un gene nelle cellule di rabdomiosarcoma.
Il rabdomiosarcoma è un raro tumore maligno che ha origine nei tessuti muscolari striati o muscoli scheletrici. Questo tipo di cancro deriva da cellule muscolari immature, chiamate rabdomioblasti, ed è noto per colpire principalmente bambini e adolescenti, con una sopravvivenza che oscilla tra il 50% e il 70%.
Lo studio, pubblicato sulla rivista dell’Accademia Americana delle Scienze (PNAS), ha introdotto un innovativo metodo di screening genetico basato su CRISPR, che ha rivelato la proteina NF-Y come un possibile fattore chiave nel tumore.
Grazie al silenziamento del gene associato a questa proteina, i ricercatori hanno osservato come le cellule di rabdomiosarcoma abbiano mostrato una differenziazione in cellule muscolari normali, ripristinando una condizione di salute.
Cosa comporterebbe tale scoperta?
L’impiego del silenziamento genico per esaminare gli effetti sul cancro è una pratica consolidata da tempo. La recente scoperta apre nuove prospettive per lo sviluppo di innovazioni terapeutiche, con la possibilità di implementare una strategia nota come “terapia di differenziazione”. Questa strategia è già stata utilizzata con successo nel trattamento della leucemia, in cui le cellule cancerogene vengono indotte a maturare.
Il gruppo di ricerca guidato da Vakoc ha precedentemente condotto esperimenti simili con successo, applicando la terapia di differenziazione al sarcoma di Ewing, un tumore osseo che colpisce spesso i giovani. Se i risultati futuri continueranno a essere promettenti, questa innovativa terapia potrebbe essere estesa ad altri tipi di tumori, anche perché alcune forme di sarcoma umano presentano un difetto nella differenziazione cellulare e la metodologia adoperata potrebbe avere un’ampia rilevanza per lo studio di tali tumori.
