Il danno al DNA avviene naturalmente nel corpo umano e la maggior parte del danno può essere riparato dalla cellula stessa. Tuttavia, una riparazione non riuscita potrebbe portare al cancro
I ricercatori dell’Università dell’Indiana hanno scoperto che il movimento della cromatina, il materiale di cui è fatto il DNA, può aiutare a facilitare un’efficace riparazione del danno allo stesso DNA nel nucleo umano. La scoperta che potrebbe portare ad una migliore diagnosi e trattamento del cancro. I risultati sono stati recentemente pubblicati negli Atti della National Academy of Sciences.
“Il DNA nel nucleo è sempre in movimento, non statico. Il movimento del suo complesso di ordine superiore, la cromatina, ha un ruolo diretto nell’influenzare la riparazione del DNA”. Questo ha scoperto Jing Liu, assistente professore di fisica presso la Scuola di Scienze della IUPUI, Indiana University – Purdue University Indianapolis. “Ricerche passate mostrano infatti che il danno al DNA promuove il movimento della cromatina e l’elevata mobilità facilita anche la riparazione del DNA. Tuttavia, nelle cellule umane questa relazione è più complicata”.
Liu e il suo team hanno scoperto che la cromatina sul sito del danno al DNA si sposta molto più velocemente di quella che si allontana dal danno al DNA. Hanno anche scoperto che la cromatina nei nuclei cellulari non si muove in modo casuale. È un movimento coerente con il DNA che si muove come un gruppo su una breve distanza.
Questi risultati indicano che il movimento della cromatina è sotto stretto controllo quando il DNA è danneggiato. Questo è importante per prevenire il contatto dannoso del DNA danneggiato e per migliorare l’accuratezza e l’efficacia della riparazione del DNA.
“I nostri risultati – afferma Liu – rivelano un ruolo fondamentale del movimento della cromatina nella risposta al danno del DNA e nella riparazione del DNA. Questi risultati possono aiutare a comprendere il meccanismo di riparazione del DNA nelle cellule umane e l’inizio del cancro negli esseri umani. In pratica, possiamo utilizzare questi risultati come metriche per la risposta ai singoli farmaci usati per curare il cancro”.
Per condurre questa ricerca, Liu e i suoi colleghi hanno dovuto sviluppare degli strumenti computazionali ad hoc necessari per analizzare enormi quantità di dati. Con dimensioni dei dati fino a un terabyte in alcuni casi, Liu ei suoi colleghi hanno collaborato con i servizi di tecnologia dell’informazione dell’Università per creare un’archivio dati scalabile di immagini cellulari altamente dinamiche, che centralizza l’archiviazione, il trasferimento e l’elaborazione dei dati.
In futuro, i ricercatori sperano di studiare singole molecole di DNA e come si muovono, e come le loro dinamiche individuali e di gruppo differiscono e cambiano in risposta al danno del DNA. C’è ancora da capire di più sul movimento del DNA in geni specifici, noti per essere più vulnerabili al danno del DNA. Ma la strada intrapresa da Liu sembra essere quella giusta.
