Vaccino contro il cancro, scoperta una super proteina che ripara i danni del DNA: lo studio
Gli scienziati hanno scoperto una proteina con la straordinaria capacità di riparare i danni al DNA (acido desossiribonucleico), la grande molecola a doppio filamento che custodisce le informazioni genetiche di ciascun essere vivente. La proteina, chiamata DNA damage response protein C o DdrC (proteina C di risposta ai danni al DNA), esegue tale riparazione in un modo mai visto prima; grazie al meccanismo d'azione potrebbe rivoluzionare la lotta al cancro, finendo al centro di un innovativo e potenziale vaccino in grado di prevenire i tumori.
Ciò che rende questa proteina così speciale non è solo il fatto che opera in autonomia, senza il supporto di altre proteine come accade normalmente in questi processi biologici, ma anche che può teoricamente essere trasferita dall'organismo in cui è stata rilevata – il comune batterio resistente Deinococcus radiodurans – in qualsiasi altro essere vivente, da altri batteri alle piante, fino agli animali come l'essere umano. La sua efficacia protettiva è stata già dimostrata nell'agente patogeno opportunista Escherichia coli, un batterio che vive normalmente nel nostro intestino.
La possibilità rivoluzionaria di un vaccino contro il cancro
Poiché i danni al DNA sono alla base di molteplici malattie e in particolar modo dei tumori, la scoperta di questa proteina, come indicato, potrebbe sfociare nello sviluppo di un vaccino anti cancro in grado di aggiustare le “rotture” – le mutazioni cancerose nelle cellule – e dunque prevenire di ammalarsi. Ma non solo. Gli scienziati potrebbero sfruttare la proteina DdrC anche per realizzare colture commerciali in grado di resistere agli effetti catastrofici del cambiamento climatico; del resto i danni ai raccolti e le conseguenti carestie sono tra le minacce più significative del riscaldamento globale. Sottolineiamo che la ricerca è ancora agli inizi, ma la scoperta del “superpotere” di questa proteina potrebbe davvero essere una svolta nel campo della Medicina e non solo.
A individuare la proteina DdrC in grado di riparare i danni al DNA in autonomia è stato un team di ricerca canadese composto da scienziati del Dipartimento di Biochimica della Western University di London. I ricercatori, coordinati dal dottor Robert Szabla, si sono concentrati sul batterio Deinococcus radiodurans perché ha l'incredibile capacità di resistere a dosi di radiazioni fino a 10.000 volte superiori a quelle che uccidono le cellule umane. Studiando questo minuscolo organismo hanno scoperto che a proteggerlo è un efficace sistema antiossidante, del quale la proteina DNA damage response protein C ne rappresenta il cuore pulsante. La sua struttura tridimensionale è stata indagata a fondo attraverso il Canadian Light Source (CLS) dell'Università del Saskatchewan (Usask), il più potente dispositivo a raggi X del Paese nordamericano, proprio per far luce sulla sua capacità.
Come agisce la proteina Ddrc che ripara i danni del DNA
Ciò che è emerso è stupefacente; la proteina si accorge immediatamente del danno al DNA e interviene per rattopparlo, inoltre previene che possa la rottura deteriorarsi ulteriormente e segnala a resto della cellula del problema in corso. Come spiegato dal dottor Szabla in un comunicato stampa, in una cellula umana bastano due rotture per decretarne la morte. Nel batterio Deinococcus radiodurans la proteina DdrC è in grado di dare la caccia a centinaia di queste rotture e rimetterle a posto, ripristinando il genoma in modo coerente.
La proteina agisce cercando attivamente le singole rotture e ricucendole assieme, come un'esperta e certosina sarta. “L'omodimero DdrC è una proteina di rilevamento delle lesioni che si lega a due rotture a singolo filamento (ss) o a doppio filamento (ds)”, spiegano gli scienziati nell'abstract dello studio. “L'immobilizzazione delle rotture del DNA in coppie porta di conseguenza alla circolarizzazione del DNA lineare e alla compattazione del DNA intaccato. Il grado di compattazione è direttamente proporzionale al numero di intaccature disponibili”, hanno sottolineato gli studiosi. L'intervento di DdrC è assieme un meccanismo di riparazione, prevenzione e segnalazione. “La capacità di riorganizzare, modificare e manipolare il DNA in modi specifici è il Santo Graal della biotecnologia”, ha spiegato il dottor Szabla, non celando l'entusiasmo per lo straordinario superpotere di questa proteina.
Gli altri sviluppi dello studio e i dettagli della ricerca
Il passo successivo della ricerca è stato ancora più promettente. Dopo aver determinato il meccanismo molecolare di riparazione in tre dimensioni grazie al CLS, gli scienziati canadesi hanno provato a verificare se DdrC fosse efficace anche all'interno di altri organismi. È esattamente ciò che hanno scoperto. Inserendola nel batterio Escherichia coli, lo hanno reso 40 volte più resistente ai danni provocati dalle radiazioni ultraviolette (raggi UV), quelle responsabili del cancro della pelle – come l'aggressivo melanoma – che può emergere a seguito di un'esposizione non sicura. I ricercatori ritengono che la proteina, lavorando in maniera autonoma, possa funzionare in molteplici organismi proteggendoli dalle rotture del DNA, con risvolti potenzialmente rivoluzionari.
“Cosa accadrebbe se avessi un sistema di scansione come DdrC che pattugliasse le tue cellule e neutralizzasse i danni quando si verificano? Questo potrebbe costituire la base di un potenziale vaccino contro il cancro”, ha chiosato Szabla. Siamo ancora all'inizio della ricerca, ma la scoperta di questa proteina è estremamente significativa e nei prossimi anni ne verrà indagata a fondo la capacità anche sulle cellule umane. Inoltre gli scienziati ritengono che all'interno del sistema di ossidazione del batterio Deinococcus radiodurans possano celarsi altre proteine efficaci e protettive, per questo continueranno a scandagliarlo. I dettagli della ricerca “DdrC, a unique DNA repair factor from D. radiodurans, senses and stabilizes DNA breaks through a novel lesion-recognition mechanism” sono stati pubblicati su Nucleic Acids Research.
