Una scoperta scientifica di rilevanza mondiale è stata recentemente pubblicata sulla rivista Nature dai ricercatori dei Medical Research Council Research Institutes nel Regno Unito. Dopo oltre vent’anni di studi, è stato svelato il meccanismo attraverso cui le cellule identificano e riparano i danni al DNA causati da raggi ultravioletti, fumo, alcol e inquinamento ambientale. Questo avanzamento potrebbe aprire la strada a terapie più efficaci contro il cancro.
I “crosslink”
Il focus della ricerca è stato su una particolare tipologia di danno al DNA, i “crosslink“. Questi legami incrociati si formano tra i due filamenti della doppia elica, impedendo la loro corretta apertura e, di conseguenza, la replicazione del DNA. Il risultato è un’esposizione di porzioni di DNA a singolo filamento che rimangono non replicate.
Per affrontare questo problema, interviene un complesso di proteine riparatrici noto come D2-I, composto dalle proteine Fancd2 e Fanci. Tuttavia, fino a questo studio, il meccanismo d’azione di questo complesso non era del tutto chiaro. I ricercatori, guidati da David Rueda e Lori Passmore, hanno utilizzato sofisticate pinzette laser per manipolare una singola molecola di DNA, incubandola con le proteine fluorescenti del complesso D2-I. Questa tecnica innovativa ha permesso di osservare in tempo reale come il complesso riparatore scorre lungo il DNA fino a localizzare il danno.
Il DNA ripara i danni da UV e alcol
Una delle scoperte più sorprendenti è che il sistema non riconosce direttamente il crosslink, ma la regione di DNA a singolo filamento esposto. Questo meccanismo non solo attira altre proteine riparatrici ma protegge anche il filamento esposto dall’azione distruttiva degli enzimi cellulari, evitando un ulteriore aggravamento del danno.
Utilizzando la microscopia crioelettronica, una tecnica avanzata per visualizzare le proteine a livello molecolare, i ricercatori hanno identificato una porzione specifica della proteina Fancd2, chiamata “elica Kr“, che gioca un ruolo cruciale nel riconoscere il punto esatto del DNA dove il complesso deve fermarsi per iniziare il processo di riparazione.
La comprensione approfondita di questi meccanismi è essenziale non solo per il trattamento dei tumori, ma anche perché le cellule tumorali possono sfruttare questi meccanismi di riparazione per diventare resistenti ai farmaci chemioterapici, come il cisplatino. Questo fenomeno può ridurre l’efficacia delle terapie e complicare ulteriormente il trattamento del cancro.
