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E' stata realizzata una nuova tecnica che permette agli scienziati di misurare e di documentare i cambiamenti nel DNA che inducono la nascita di un tumore. Ciò permette di vedere sotto una nuova luce i primissimi eventi collegati con la formazione di leucemie, linfomi e
sarcomi e potrebbe potenzialmente portare a scoprire come fermare questi eventi.
Sviluppata da un gruppo di ricercatori al National Institute of Arthritis and Musculoskeletal and Skin Diseases (NIAMS), e al National Cancer Institute (NCI), ambedue parti dei National Institutes of Health, e The Rockefeller University, la tecnologia si concentra sulle riaggregazioni di cromosomi note come
traslocazioni.
Queste avvengono quando un filamento di DNA rotto, di un
cromosoma, si unisce, erroneamente, con quello di un altro cromosoma.
A volte queste unioni irregolari possono essere benefiche perché rendono il sistema immunitario capace di
rispondere ad un grande numero di microrganismi e di virus, ma le traslocazioni possono anche sfociare in un
tumore.
I risultati sono riportati sul numero del 30 settembre 2011 della pubblicazione Cell.
Le traslocazioni possono avvenire nel corso di una normale
divisione cellulare, quando ogni singolo cromosoma, un singolo filamento di DNA contenente molti geni, viene copiato punto per punto in modo da
fornire le informazioni genetiche alle cellule figlie.
Qualcosa durante questo processo, sottoprodotti del normale
metabolismo o altri fattori, può causare la rottura del DNA.
Spiega Rafael C. Casellas, Ph.D., ricercatore senior alla Genomics and Immunity Section al National Institute of Arthritis and Musculoskeletal and Skin Diseases (NIAMS) , che ha condotto il gruppo di ricerca assieme con Michel C. Nussenzweig, M.D., Ph.D., del Rockefeller: "La cellula esprime specifici enzimi il cui principale scopo è quello di riparare queste lesioni, ma quando gli enzimi, sbagliando, mettono insieme pezzi di due diversi cromosomi, l'informazione cromosomica della cellula è cambiata."
Casellas paragona il fenomeno al rompere due frasi rimettendole insieme in modo sbagliato. Per esempio "Il ragazzo ha completato i compiti" e "Il cane è andato dal veterinario", può diventare "Il cane ha finito i suoi compiti" o "Il ragazzo è andato dal veterinario".
Quando una cellula riceve informazioni senza senso può perdere le proprie regole e diventare anche maligna.
Spiega ancora Casellas che gli scienziati sanno dagli anni 60 che le traslocazioni ricorrenti giocano un ruolo critico nel cancro. Quello che non era chiaro era comme queste anomalie genetiche si creavano, dato che solo
poche di esse erano state studiate, e solo nel contesto di tumori.
Per comprendere meglio la natura di queste riorganizzazioni, gli autori hanno creato un sistema per visualizzane l'aspetto in cellule normali, non trasformate.
Il sistema creato dai ricercatori comprendeva l'introduzione di enzimi che
riconoscevano e danneggiavano una particolare sequenza di DNA nelle cellule di topi, costruendo, così, un genoma nel quale un unico tratto viene continuamente rotto.
Il gruppo ha utilizzato una tecnica chiamata Reazione polimerasica a catena, che permette agli scienziati di amplificare
rapidamente sequenze corte di DNA, per verificare tutti i tratti di genoma che sarebbero stati
traslocati in questa particolare rottura. Usando questa tecnica sono riusciti ad esaminare più di 180.000 riorganizzazioni cromosomiche tra 400 milioni di globuli bianchi chiamati linfociti B.
Basandosi su
questa grande quantità di dati gli scienziati hanno potuto fare molte importanti osservazioni sul processo di
traslocazione.
Hanno capito che la maggior parte delle
traslocazioni riguardava l'ambito dei geni, piuttosto che lo spazio di DNA tra i geni.
Hanno anche capito che la maggior parte delle
traslocazioni mira a geni attivi con una chiara tendenza verso l'inizio del gene, in opposizione al centro o alla fine.
Il gruppo ha anche mostrato che un particolare enzima, che normalmente crea rotture del DNA nei linfociti B incrementa moltissimo l'incidenza di
traslocazioni durante la risposta immunitaria. Questa caratteristica spiega la ripetuta osservazione del fatto che il 95% dei linfomi umani e di leucemie ha origine nei linfociti B.
Conclude Casellas sottolineando che queste conoscenze hanno permesso di comprendere come hanno inizio i tumori, e ciò potrà aiutare, nel prossimo futuro, a prevenire lo viluppo del cancro.
Ha supportato questa ricerca anche Andre Nussenzweig, Ph.D., che è a capo del Laboratory of Genome Integrity of NCI.
Per saperne di più
www.nih.gov
(MDN)
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