Ricerca. L’Università di Trento svela la rottura del DNA

Nuove prospettive nel contesto radiobiologico, un primo passo verso possibili sviluppi in ambito medico, nella pratica terapeutica e preventiva

I ricercatori del dipartimento di fisica dell’Università di Trento hanno svelato il nesso fra l’impatto della radiazione sul Dna e il tempo in cui la molecola danneggiata si spezza in modo irreversibile. Il lavoro apre nuove prospettive per applicazioni in ambito medico, biologico e radioterapico nella cura dei tumori.

Il gruppo di studiosi formato da Manuel Micheloni, Lorenzo Petrolli, Gianluca Lattanzi, e guidato da Raffaello Potestio ha creato al computer, come in una sorta di videogame, una sequenza di Dna a doppio filamento. Dopo che questa è stata colpita dalla radiazione, ne hanno osservato il comportamento.

Gli studiosi hanno capito che la rottura non avviene subito e il tempo che impiega la catena a separarsi cresce in modo esponenziale con la distanza tra i tagli nel Dna.

“Questa informazione è cruciale perché verosimilmente impatta sull’efficacia dei processi di riparo del Dna – sottolinea Raffaello Potestio -. La cellula possiede un complesso sistema enzimatico di controllo e ‘manutenzione’ del Dna che si innesca quando riceve segnali di lesione.

Questo meccanismo, tuttavia, non scatta immediatamente dopo il danno, e un ritardo in questa operazione può ripercuotersi sul normale funzionamento della cellula stessa.

La modifica della sequenza può non essere impattante se avviene tramite una o più mutazioni sinonime, che danno luogo alla sintesi della stessa proteina.

Se però si verificano modifiche sostanziali nella sequenza di Dna o errori nella procedura di riparo, nella migliore delle ipotesi la cellula si suicida perché si rende conto che la sequenza è errata o danneggiata in maniera irreparabile.

Nella peggiore delle ipotesi, invece, la cellula ricostituisce l’integrità della catena di Dna ma accumulando mutazioni o alterazioni della sequenza nucleotidica che potrebbero dare luogo a un comportamento disfunzionale, che produce modifiche genetiche, mutazioni cromosomiche o l’insorgenza di tumore”.

Il lavoro, ne sono convinti gli studiosi, è potenzialmente di grande rilevanza nel contesto radiobiologico e rappresenta un primo passo verso possibili sviluppi in ambito medico, nella pratica terapeutica e preventiva.

Una particolarità di questo studio è infatti l’impiego di tecniche di simulazione numerica che potrebbero venire riprodotte sperimentalmente: il trasferimento dal computer alla pratica in laboratorio è uno degli obiettivi dei ricercatori.

Capire cosa accade quando il Dna viene colpito da radiazioni apre la prospettiva, a lungo termine, di lavorare su nuove e sempre più precise tecniche di intervento con la radioterapia.