Nuove scoperte sui meccanismi di interazione genica nello sviluppo dei tumori: riguardano il funzionamento del gene p53.

http://www.dbpcm.unina.it/homes.htm
http://www.medicina.unina.it/
La prima scoperta riguarda un meccanismo che blocca p53, il gene che combatte i tumori, già conosciuto dagli scienziati. Questo gene ha il compito di combattere e distruggere le cellule tumorali e svolge molte funzioni protettrici contro la trasformazione tumorale.
A meno che, appunto, un meccanismo blocchi l'attivazione di questo gene. Ed è quanto scoperto dai ricercatori del Dipartimento di oncologia sperimentale e del Servizio di anatomia patologica dell'Istituto Regina Elena (IRE) di Roma e del Dipartimento di Biologia e patologia cellulare e molecolare, afferente alla Facoltà di Medicina e Chirurgia dell'Università di Napoli Federico II.
Normalmente, se alcune cellule dell'organismo subiscono un danno, la proteina p53 si attiva, blocca la divisione cellulare e permette la riparazione del danno subito dal DNA. Se il danno è troppo esteso e grave, p53 viene super-attivata dalla proteina HIPK2 e le cellule vanno incontro a suicidio per evitare che vengano trasformate in cellule pericolose.
Ora è stato scoperto che le proteine HMGA1 a livello del citoplasma possono bloccare la proteina HIPK2 impedendo che entri nel nucleo dove lavora insieme a p53.
Questo sembra uno dei meccanismi che fa sì che l'organismo non combatta contro il tumore. In futuro potrebbero essere messe a punto nuove terapie che permettano di far compiere a p53 il suo lavoro.
Silvia Soddu, ricercatrice del Dipartimento di oncologia sperimentale dell'IRE e coordinatrice della ricerca spiega:
"La metà dei tumori sviluppa meccanismi indiretti (diversi nei vari tipi di cancro) che bloccano il lavoro di p53 contribuendo alla progressione del tumore e all'inefficacia delle terapie. Con il nostro lavoro, abbiamo dimostrato che le proteine HMGA1 (spesso alterate nei tumori) svolgono la loro attività oncogenica inibendo la super-attivazione di p53".
Per verificare che questo meccanismo fosse presente anche nei tumori umani, oltre che nelle cellule in coltura, sono state selezionate (grazie alla collaborazione con il Servizio di anatomia patologica dell'IRE) delle biopsie di tumori della mammella che presentavano sia la proteina p53 mutata che quella normale e sono stati analizzati i livelli di espressione e la localizzazione nelle cellule delle proteine HMGA1 e HIPK2. I risultati hanno confermato l'ipotesi anche in vivo, almeno, per ora, per quanto riguarda il cancro alla mammella.
Il lavoro è stato possibile anche grazie al contributo dell'AIRC ed è stato pubblicato on-line sul <<Journal of Clinical Investigation>>.

http://www.unipd.it/offerta_didattica/corsi/124.htm
http://www.scienze.unipd.it/
http://www.imbm.unipd.it/
http://www.medicina.unipd.it/
Un'altra scoperta che riguarda sempre il gene p53 è stata fatta da un team di ricercatori dell'Università di Padova e pubblicata su <<Science>>.
Si tratta del meccanismo d'azione dell'oncogene Ras, presente nella maggioranza dei tumori umani, che agisce in due modi: da un lato stimola la proliferazione delle cellule neoplastiche e nel contempo blocca la proliferazione delle cellule sane. Finora però non era chiaro come questo gene potesse svolgere entrambe le funzioni.
Il professor Stefano Piccolo, ordinario di Biologia molecolare, che costituisce la laurea specialistica alla Facoltà di Scienze Matematiche, Fisiche e Naturali dell'Università di Padova,
e il dottor Michelangelo Cordenonsi, del Dipartimento di Istologia, Microbiologia e Biotecnologie Mediche, afferente alla Facoltà di Medicina e Chirurgia dell'Università di Padova, hanno svelato questo mistero. Se è presente p53 (quindi solo nelle cellule sane) fa in modo che Ras attivi un blocco della crescita delle cellule tumorali maligne. Se non è presente p53, Ras agisce stimolando anche la proliferazione delle cellule tumorali.
"In pratica, spiega Piccolo, se nella stessa cellula coesistono mutazioni sia nel gene Ras che in p53, questa diventa una cellula tumorale, ovvero insensibile ai segnali (come l'ormone oncosoppressore Tgf-beta) che normalmente fanno sì che venga tenuto sotto controllo lo sviluppo di neoplasie e che garantiscono la salute degli organi".
Reintroducendo o riattivando p53 si potrebbe riuscire a costringere Ras a dirigere il proprio potenziale contro il tumore stesso.
"La battaglia contro il cancro, conclude Piccolo, è lunga e piena di insidie. Ma una scoperta come quella di oggi segna una nuova e importante conquista per la biologia molecolare dei tumori".
Tali scoperte sui meccanismi di interazione genica sono fondamentali per lo sviluppo di terapie antitumorali sempre più mirate.
Anche quest'ultimo studio è stato finanziato dall'AIRC.

Fonte: Molecularlab.it 14/02/2007

Gene di ratto in pianta di Tabacco

http://www.dbag.unifi.it/
http://www.smfn.unifi.it/
L'innesto di un gene di ratto nella pianta del tabacco ne ha sconvolto forma e ritmi di accrescimento facendo scoprire a ricercatori italiani effetti clamorosi e finora insospettati dell'<<ingegneria genetica>> che si manifestano quando sono coinvolte specie distanti tra di loro.
Infatti con l'immissione di un gene di un animale (ratto) che agisce su uno dei più delicati sistemi di regolazione di un organismo vivente, quello ormonale, è stato modificato l'altrettanto delicato (ma ritenuto finora diverso) sistema ormonale di una pianta. Sono stati sconvolti i tempi di fioritura, la grandezza delle foglie e la produzione di semi.
"Abbiamo inserito un gene di ratto per il <<recettore>> dei glucocorticoidi (sostanze che hanno effetti molto importanti su un notevole numero di processi metabolici dei mammiferi, compreso l'uomo) in una pianta dove teoricamente non avrebbe potuto interagire, spiega Marcello Buiatti, professore di genetica al Dipartimento di Biologia Animale e Genetica, afferente alla Facoltà di scienze matematiche,fisiche, naturali dell'Università di Firenze, a capo di un gruppo di ricerca che comprende anche Patrizia Bogani, Maria Carmela Intieri e Tiziana Irdani, e invece il gene ha provocato modificazioni molto evidenti".
Il gene in questione è stato inserito in tre specie del genere Nicotiana, quello che appunto comprende il tabacco. Nel tabacco la fioritura è stata accellerata di circa un mese e la produzione di semi è stata di molte volte superiore. In <<Nicotiana glauca>> ha invertito l'equilibrio ormonale che normalmente favorisce la produzione di radici rispetto alle gemme, ma l'effetto più forte sull'aspetto delle piante è stato quello sulla specie langsdorffii, con profonde differenze anche all'interno della stessa specie.
"Questo significa, continua Buiatti, che il gene del ratto si è espresso a diversi livelli. Infatti, nonostante quello che si pensa, quando viene inserito un gene per fare una pianta Ogm non si sa a priori in quante copie sarà inserito, dove andrà nel Dna dell'ospite e se e come sarà danneggiato. Il significato scientifico di questi dati è quindi che proteine prodotte da geni teoricamente tanto diversi agiscono nella pianta facendo ovviamente cose altrettanto diverse da quanto facciano negli animali, che non producono gemme, radici e foglie. Ma se nella pianta c'è questa alterazione vuol dire che anche nelle piante, cosa che non si sapeva, ci sono ormoni con struttura chimica simile ai nostri ormoni. Sembrerebbe quindi che ad essere diversi non siano tanto gli strumenti (i geni) quanto invece i loro effetti".
I risultati della sperimentazione sono stati presentati al Centro di Ricerche Matematiche Ennio De Giorgi, della Scuola Normale Superiore di Pisa.
"Non sono contro gli Ogm, commenta Buiatti, sto attento che non ci siano effetti non desiderati ma non sono certo preoccupato per la salute umana. Piuttosto mi interessa di migliorare l'efficacia di queste tecniche. E'che finora dal punto di vista scientifico non ci sono stati grandi successi e in realtà tra le migliaia di piante transgeniche prodotte nei laboratori del mondo l'operazione è riuscita soltanto in due tipi di geni che sono quelli per la resistenza delle painte ai diserbanti e agli insetti. A differenza di quello del ratto sono geni batterici che non interferiscono con il metabolismo della pianta. Ma negli altri casi l'ingegneria genetica non ha funzionato perchè non conosciamo le interazioni tra i geni".

Incroci genetici riusciti nel Mondo

• Batterio (Bacillus Thuringiensis) inserito nel Mais lo rende immune dalla piralide (un insetto).

• Anticorpo umano inserito nella Patata agisce contro l'epatite B.

• Anticorpo umano inserito nel Mais combatte le tossine dell'Escherichia coli.

• Anticorpo umano inserito negli Spinaci agisce contro la presenza di antrace.

• Gene di Pesce artico inserito nella Fragola la rende resistente al gelo. Non ancora sul mercato

• Gene di Pesce artico inserito nel Pomodoro lo rende resistente al gelo. Non ancora sul mercato.

Fonte: Corriere della Sera 27/02/2007

Scoperto gene dell'autismo

http://www.biologia.unibo.it/BES/default.htm
I casi di autismo sono in crescente aumento nel mondo: 6 bambini ogni mille è l'attuale media mondiale. Ma negli Stati Uniti è allarmante: colpisce 1 bimbo ogni 150. Quasi 600.000 mila bambini soffrono di una qualche forma del disturbo che causa drammatici disagi non solo alle piccole vittime, ma alle intere famiglie che se ne prendono cura. A fornire i dati sull'incidenza della patologia, ben più alti del previsto, sono i <<Centri per il controllo e la prevenzione delle malattie (Cdc) di Atlanta. E in Italia?. L'autismo colpisce circa 2 bambini su mille. I maschi sono più esposti delle femmine, in un rapporto di quattro a uno.
Così come sono in aumento gli interessi della scienza, impegnata nello svelare il mistero che avvolge l'origine di questa malattia. Il primo caso riconosciuto risale al 1944, quando fu coniato il termine autismo. Ma in letteratura scientifica c'è un caso nell'Irlanda del 1930, in un bambino appena vaccinato per il vaiolo. Probabilmente già negli anni Venti e Trenta l'autismo esisteva.
Uno studio pubblicato oggi dalla rivista <<Nature Genetics>> condotto dal Consorzio scientifico <<Progetto genoma autismo>> (Agp è l'acronimo anglosassone, fondato da un'organizzazione non-profit americana, Autism speacks, e dagli Nih, gli Istituti di ricerca pubblici statunitensi) che ha coinvolto 120 scienziati e oltre 50 istituzioni di 19 Paesi, ha scoperto un gene responsabile dell'autismo e a individuato sul cromosoma, siglato con il numero 11, un'altra zona da esplorare per scovare nuovi geni colpevoli della malattia. Non solo: il gene complice della malattia produce una proteina, la <<neurexina 1>>, importante per la trasmissione del messaggio nervoso e nell'apprendimento. I suoi livelli, in più o in meno, potrebbero avere un ruolo chiave e copiarla sinteticamente potrebbe essere tra le ipotesi di cura che ora i ricercatori andranno a verificare.
Numerosi studi suggeriscono che l'autismo derivi da molteplici disfunzioni neurali (cervello), su base sia genetica che ambientale, ed è per scoprire la sua complessa origine ereditaria che è nato il consorzio Agp. L'obiettivo è arrivare alla realizzazione di una mappa completa dei geni dell'autismo.
Per l'Italia partecipa attivamente il gruppo di Elena Maestrini, docente presso il Dipartimento di Biologia Evoluzionistica Sperimentale (BES) dell'università di Bologna, finanziato anche da Telecom.
"Aver trovato un difetto nel gene della neurexina 1 è di grande interesse, in quanto è un gene che insieme ad altri regola i contatti e la comunicazione tra i neuroni, spiega la ricercatrice italiana, facendo ipotizzare che questo rappresenti uno dei meccanismi comunemente alterati nell'autismo. Tuttavia ci aspettiamo che nella maggioranza dei casi le cause genetiche siano alterazioni in più geni e non solo in uno".
I bambini colpiti da autismo è come se chiudessero le connessioni con l'esterno, a vari livelli (compreso il rapporto con il cibo, perchè l'apparato digerente è in realtà in contatto con l'esterno) in base alla gravità. Si manifesta nella prima infanzia e si presenta con anomalie e ritardi nell'area della comunicazione verbale e non verbale, delle abitudini sociali e dell'immaginazione, che spesso si protraggono per l'intero arco della vita. Metà dei bambini affetti da questa malattia non sviluppa il linguaggio verbale e il 75-80% è interessato da ritardo mentale. I problemi poi, si estendono anche all'ambito sociale: anche se molti autistici dimostrano affetto nei confronti dei genitori, sono poco orientati verso gli stimoli di natura sociale.

Denti dalle Staminali

http://www.biotecnologie.unige.it/docenti.htm
Tra dieci anni addio a dentiere e impianti in resina. Ognuno avrà, in caso di bisogno, le proprie cellule staminali. Questo lo scenario, non troppo lontano, che lascia intravedere il risultato raggiunto da scienziati dell'Università di Tokio che per la prima volta hanno impiantato nella bocca di topolini denti creati in provetta a partire da due soli tipi di cellule staminali isolate da gemme dentali di embrioni di topi. Secondo quanto pubblicato sulla rivista <<Nature Methods>>, i denti bio-ingegnerizzati sono ancora in fase di crescita.
Risultato che secondo i ricercatori di Tokio è valido anche per la costruzione di altri organi. Infatti, partendo dalle stesse cellule staminali, hanno anche bio-ingegnerizzato un follicolo che poi ha formato un baffo di topo.
"Ora la ricerca deve andare avanti e la realizzazione di nuovi denti <<autoprodotti>> per l'uomo non è un traguardo immediato, ma secondo il Biotecnologo Ranieri Cancedda, docente di Biologia cellulare e presidente del corso di studi in Biotecnologie all'Università di Genova, in un arco di tempo ragionevole che possiamo indicare in circa 10 anni, denti bio-ingegnerizzati creati in provetta a partire da cellule staminali potrebbero essere applicabili anche all'uomo".
"Il punto, secondo Cancedda, è che nel caso del topo, si sono utilizzate cellule staminali isolate da gemme dentali di embrioni di topi, dunque staminali che già avevano in qualche modo intrapreso un cammino di differenziazione che le avrebbe portate a formare dei denti. Questo tipo di staminali, spiega il biotecnologo, non sono presenti nell'uomo adulto, ma il dato positivo è che sappiamo che esistono cellule staminali adulte, potenzialmente in grado di <<evolvere in denti>> anche nell'uomo. Il passo successivo è quello di indirizzare queste cellule verso un processo di differenziazione che le porti a trasformarsi proprio in questo tipo di organo. Un obiettivo che ritengo sia raggiungibile nel medio termine".

Fonte: Corriere della Sera 19 Febbraio 2007