Secondo un nuovo studio la proteina regola i geni: implicazioni per il cancro e terapie più mirate
Un gruppo di scienziati della Northwestern University ha scoperto che la proteina Exportin-1 (nota anche come Xpo1 o Crm1), oltre alla sua funzione nota di trasporto di molecole fuori dal nucleo cellulare, gioca un ruolo chiave nella regolazione della trascrizione genica. La trascrizione è il processo che permette di creare copie di RNA a partire dal DNA, consentendo l’espressione dei geni.
I ricercatori hanno evidenziato che Exportin-1 si lega ai fattori di trascrizione, le proteine che regolano l’attivazione dei geni, facilitando il loro spostamento verso il complesso del poro nucleare. Questo complesso funge da canale per il passaggio di molecole tra nucleo e citoplasma. Il legame tra Exportin-1 e i fattori di trascrizione permette ai geni di localizzarsi ai margini del nucleo, stimolando un’espressione genica più intensa.
“Poiché Exportin-1 è spesso sovraespresso in molte forme di cancro e leucemia, questa scoperta potrebbe spiegare il suo ruolo nella crescita tumorale“, ha affermato Jason Brickner, professore di bioscienze molecolari alla Northwestern e autore principale dello studio. “Questo lavoro offre una spiegazione molecolare per un fenomeno che ho scoperto 20 anni fa: lo spostamento dei geni verso la periferia del nucleo quando vengono attivati“.
Uno studio con implicazioni per tutti gli eucarioti
Lo studio, condotto dal team del Weinberg College of Arts & Sciences della Northwestern, ha utilizzato diversi approcci per analizzare le funzioni di Exportin-1, tra cui tracciamento delle singole molecole, analisi della cromatina in cellule vive, mappatura del genoma e tecniche biochimiche.
Un aspetto cruciale della ricerca è stato l’utilizzo del lievito, un organismo che, secondo Brickner, rappresenta “un modello eccellente per le cellule eucariotiche”. Infatti, molte strutture nucleari presenti nei lieviti si ritrovano anche nelle cellule di piante, animali e funghi, suggerendo che le funzioni di Exportin-1 potrebbero essere valide per tutti gli organismi eucarioti.
I risultati della ricerca, pubblicati sulla prestigiosa rivista Molecular Cell, potrebbero aprire nuove prospettive per lo sviluppo di terapie mirate contro il cancro, sfruttando il meccanismo di Exportin-1 per modulare l’attività genica in modo più selettivo.
Nuove prospettive terapeutiche per la leucemia
Uno degli aspetti più rilevanti della scoperta riguarda le possibili implicazioni terapeutiche. Exportin-1 è spesso sovraespresso in molte forme di leucemia e tumori solidi, favorendo la crescita incontrollata delle cellule cancerose.
Secondo Tiffany Ge, dottoranda alla Northwestern e prima autrice dello studio, “gli inibitori di Exportin-1 sono già utilizzati nei pazienti che non rispondono alla chemioterapia di prima o seconda linea. Tuttavia, questi farmaci sono molto tossici, poiché bloccano completamente l’esportazione nucleare, un processo essenziale per la cellula”.
La nuova scoperta suggerisce che Exportin-1 potrebbe contribuire alla progressione del cancro non solo attraverso il trasporto nucleare, ma anche promuovendo la trascrizione genica. Se questo meccanismo venisse confermato, si potrebbe sviluppare una nuova generazione di farmaci in grado di inibire selettivamente la funzione trascrizionale di Exportin-1, senza compromettere il trasporto nucleare e riducendo così gli effetti collaterali.
Confermare il meccanismo e ampliare lo studio
Prima di poter pensare a nuove strategie terapeutiche, i ricercatori intendono verificare se il ruolo di Exportin-1 nella trascrizione sia universale tra le diverse specie e comprendere con maggiore precisione il meccanismo molecolare di questa interazione.
Le domande ancora aperte sono molteplici:
- Questo meccanismo è comune a tutte le cellule eucariotiche?
- È possibile inibire selettivamente la funzione trascrizionale di Exportin-1 senza interrompere il trasporto nucleare?
- Quanto incide questa funzione sulla crescita dei tumori rispetto agli altri processi regolati da Exportin-1?
Rispondere a questi interrogativi potrebbe rivoluzionare l’approccio terapeutico alla leucemia e ad altri tipi di tumore, offrendo opzioni di trattamento più efficaci e meno tossiche per i pazienti.
