Nobel per la Medicina 2024: Il Segreto dei MicroRna, Piccoli Regolatori del Genoma

La Scoperta dei MicroRna e il loro Ruolo Fondamentale

Il Nobel per la Medicina 2024 è stato assegnato agli americani Victor Ambrose e Gary Ruvkun per la loro scoperta dei microRna, un meccanismo che ha aperto la strada a numerose terapie e svolge un ruolo fondamentale nella regolazione dell’attività dei geni. Questi minuscoli frammenti di RNA, frutto di milioni di anni di evoluzione, sono essenziali nel “libretto di istruzioni” che controlla l’attività dei geni, contribuendo al normale sviluppo di ogni organismo vivente.
I microRna agiscono come regolatori dell’espressione genica, determinando quali geni vengono attivati o disattivati in un dato momento. La loro scoperta ha dimostrato per la prima volta come l’attività dei geni possa essere modulata negli organismi multicellulari, compresi gli esseri umani. Si è così aperta una nuova dimensione nella comprensione della regolazione del DNA, e oggi sappiamo che il genoma umano codifica oltre un migliaio di microRna, cruciali per capire il funzionamento e lo sviluppo di un organismo.
Le anomalie nei microRna possono avere un impatto significativo sulla salute, essendo coinvolti in malattie come il cancro, i difetti congeniti dell’udito, della vista o dello scheletro. La scoperta di questi microregolatori ha aperto la strada alla possibilità di controllarli e di sviluppare nuove terapie per affrontare queste patologie.

Come Funzionano i MicroRna?

Il libretto di istruzioni genetiche è lo stesso per tutte le cellule, ma ogni cellula è diversa e ha una specializzazione specifica, come quelle del cervello, dei muscoli o della pelle. Per decenni, gli scienziati hanno cercato di capire come ogni cellula selezionasse le istruzioni che la riguardavano direttamente. La risposta è nei microRna, piccole sequenze di geni che, come registi, regolano l’espressione di altri geni.
La regolazione dei geni funziona correttamente solo se il giusto set di geni è attivo nei diversi tipi di cellule, che svolgono funzioni diverse. Quando questo meccanismo non funziona, le cellule non funzionano più correttamente e si manifestano malattie gravi, come tumori, diabete o malattie autoimmuni.
I microRna sono piccole molecole a singolo filamento composte da una ventina di nucleotidi. Prodotti nel nucleo e maturati nel citoplasma della cellula, agiscono legandosi alle molecole di RNA messaggero prodotte da altri geni, impedendo la loro traduzione in proteine e favorendone il degrado.

Il Percorso della Scoperta: Da Caenorhabditis elegans all’Uomo

Ambros e Ruvkun hanno scoperto il meccanismo che controlla l’attivazione di diversi programmi genetici studiando, in modo indipendente, due linee di vermi Caenorhabditis elegans con mutazioni dei geni lin-4 e lin-14, che mostravano difetti nei tempi di attivazione dei programmi genetici durante lo sviluppo.
La scoperta di questo principio di regolazione venne pubblicata nel 1993 in due articoli sulla rivista Cell, ma fu accolta nel silenzio della comunità scientifica, che considerava quel risultato relativo al verme C. elegans e sostanzialmente irrilevante per l’uomo.
Le cose cambiarono nel 2000, quando il gruppo di Ruvkun pubblicò la scoperta di un altro microRna, codificato da un terzo gene, let-7, molto ben conservato e presente in tutto il regno animale. L’articolo suscitò grande interesse e negli anni successivi furono identificati centinaia di microRna diversi. Oggi sappiamo che nell’uomo esistono più di mille geni per diversi microRna e che la regolazione genica da parte dei microRna è un meccanismo universale, comune a tutti gli organismi multicellulari.

Il Ruolo dei MicroRna nelle Malattie e le Nuove Terapie

I microRna sono stati collegati a una vasta gamma di malattie, tra cui il cancro, le malattie cardiovascolari, le malattie neurodegenerative e le malattie autoimmuni. La loro capacità di regolare l’espressione genica li rende bersagli promettenti per lo sviluppo di nuove terapie.
Negli ultimi anni, la ricerca si è concentrata sullo sviluppo di farmaci che agiscono sui microRna, sia per inibire la loro attività (antimiR) sia per aumentarne l’espressione. Il primo farmaco sperimentale basato sui microRna (Mrx34, sviluppato una decina di anni fa contro il tumore del fegato) è stato un apripista della nascente rivoluzione degli antimiR, che in futuro potrebbero essere impiegati potenzialmente contro ogni tipo di malattia.

Il Nobel e l’Importanza della Ricerca di Base

Il Nobel assegnato ad Ambros e Ruvkun ribadisce ancora una volta il ruolo fondamentale della ricerca di base. La scoperta, infatti, è avvenuta nel verme Caenorhabditis elegans, da decenni studiati nei laboratori di genetica in tutto il mondo per la sua semplicità. La complessità del meccanismo alla base dei microRna era così elevata che non poteva che essere studiata in un modello semplificato come quello offerto da C. elegans.
La medicina si basa proprio sulla ricerca effettuata su organismi anche molto lontani dall’essere umano, e questo è un messaggio importante. La ricerca di base, anche se apparentemente lontana dalle applicazioni cliniche, può portare a scoperte rivoluzionarie che aprono la strada a nuove terapie e a una migliore comprensione della salute umana.

Un Futuro Promising per la Medicina di Precisione

La scoperta dei microRna rappresenta un passo significativo verso la medicina di precisione, che mira a personalizzare le terapie in base alle caratteristiche genetiche del paziente. La comprensione del ruolo dei microRna nella regolazione genica e nelle malattie apre la strada a nuovi approcci terapeutici che potrebbero essere più efficaci e meno tossici rispetto ai trattamenti tradizionali.