Quel mistero in fondo ai nostri cromosomi

TTAGGG – TTAGGG – TTAGGG ripetuto migliaia di volte. Non è un segnale alieno né tantomeno un codice segreto. La sequenza di lettere TTAGGG rappresenta le basi azotate che si ripetono nelle porzioni terminali dei cromosomi nella maggior parte dei mammiferi, i telomeri. Non contengono informazioni genetiche notevoli ma hanno un’essenziale ruolo nello stabilizzare la parte terminale del DNA, un po’ come i cilindretti di plastica che evitano ai lacci delle scarpe di sfilacciarsi. Chi si occupa di rifornire i telomeri con serie di sequenze TTAGGG è l’enzima telomerasi. Jack Szostak è un biologo canadese che ha vinto il premio Nobel per la Medicina nel 2009 per i suoi studi su come i cromosomi vengono protetti dai telomeri e sul ruolo dell’enzima telomerasi ed è uno dei Nobel che saranno collegati in livestreaming per l’inaugurazione di BergamoScienza 2020, sabato 3 ottobre alle 17. Professor Szostak, quando ha deciso di occuparsi di questo argomento? "Quarant’anni fa, quando ero un giovane ricercatore, lavoravo su come le cellule riparano i danni nel loro DNA. Le terminazioni dei cromosomi assomigliano molto ad una rottura del DNA, ma in qualche modo sono stabili e non vengono ‘riparati’. Dopo un seminario in cui ho ascoltato il lavoro di Elizabeth Blackburn su queste strutture, abbiamo deciso di iniziare una collaborazione che ci ha portato a capire meglio il ruolo fondamentale dei telomeri, alla scoperta della telomerasi e, sì, anche al Nobel". Perché le telomerasi sono essenziali per la nostra sopravvivenza? "L’enzima telomerasi gioca un ruolo essenziale nella replicazione dei nostri cromosomi. In assenza della telomerasi la parte terminale dei cromosomi si accorcerebbe ad ogni divisione cellulare, limitando il numero di possibili divisioni". C’è chi, come Michael Fossel, ha parlato e scritto di ‘Rivoluzione della telomerasi’, una specie di elisir di lunga vita ma anche un’arma importante nella lotta ai tumori. "Molti tumori si eliminano quando sono molto piccoli mentre quelli che continuano a crescere generando problemi hanno quasi sempre livelli di telomerasi molto alti. Tuttavia le cose non sono così semplici. Molte persone hanno provato ad utilizzare inibitori della telomerasi come trattamento per il cancro, ma ad oggi non si registrano molti successi". Per quale motivo? "Il motivo principale è che le cellule cancerogene cambiano facilmente e si adattano, generando vie alternative alla telomerasi per proteggere i telomeri, e quindi garantire molte duplicazioni". Di contro, potenziare le telomerasi potrebbe far pensare all’eterna giovinezza... "I problemi qui sono molti. Sebbene l’utilizzo in ambito di riparo o rigenerazione di tessuti sia un target importante, uno dei principali problemi sarebbe la genesi di cellule cancerogene, quindi questi processi vanno studiati in maniera molto fine. L’altro grande problema è che l’invecchiamento è un processo complesso e non ci sono in gioco solo le telomerasi: mentre potrebbero essere una buona arma terapeutica, da sole non possono garantire l’eterna giovinezza". Conoscere il DNA e le regole che lo governano non è però solo questione di telomeri e telomerasi, tanto che lei da anni si sta occupando di altro. Quali sono gli ambiti di studio nel suo laboratorio? "Il sequenziamento del DNA è uno strumento fondamentale anche per studiare la storia dell’umanità, per questioni ecologiche come le migrazioni, nostre e di altre specie, e per comprendere meglio le relazioni evolutive di tutti gli organismi che popolano il pianeta. Più in particolare, mi sto occupando di studiare la transizione dall’evoluzione chimica a quella biologica sulla Terra primordiale". Che cosa avete scoperto? "Stiamo imparando come il materiale genetico primordiale, l’RNA, è emerso dalla complessa mistura generata dalla chimica organica che si è svolta sulla superficie della Terra nei suoi primi anni. La domanda fondamentale è come questo materiale si possa essere replicato prima della presenza degli enzimi". Cosa ci potranno dire queste ricerche in futuro? "La genetica alla base della vita, della sua evoluzione, di come un virus possa fare un salto di specie, argomento quanto mai attuale. Le domande aperte alle quali la genetica può rispondere sono ancora moltissime". Qual è l’argomento che più stuzzica l’interesse di un Nobel nel campo della genetica? "Direi certamente i cambiamenti genetici che ci rendono umani. Sono ancora un mistero, sebbene conosciamo il nostro DNA e quello delle specie a noi più vicine: quali fra i tanti cambiamenti sono la chiave che ci ha davvero permesso di diventare quelli che siamo?".