I telomeri e l’immortalità delle cellule cancerogene

In passato i telomeri erano il junk DNA (DNA spazzatura) perché rappresentavano una parte non codificata del nostro codice genetico. Oggi le cose sono cambiate, e i telomeri hanno acquisito un’importanza nella lotta contro il cancro e altre malattie genetiche. Vediamo insieme quali!

Definizione di telomeri

I telomeri si trovano nella regione terminale dei cromosomi e sono formati da DNA che si ripete continuamente. Sono parti non codificate che, comunque, hanno un valore da tenere in considerazione. Il termine deriva dal greco ed è composto da due parole: telos che significa fine e meros che vuol dire parte. La sequenza nucleotidica dei telomeri è TTAGGG, e quella degli umani è esattamente 5’-TTAGGG-3’ che si ripete intorno alle 2500 volte. Questa varia a seconda della specie a cui ci si sta riferendo.

È stato dimostrato che le estremità dei telomeri non sono lineari, ma assumono una struttura a forma di loop che viene definita T-loop (telomere-loop). Questa viene stabilizzata dalla formazione di complessi proteici in cui le proteine sono implicate sia nella funzione telomerica che nella protezione dell’estremità del cromosoma. I telomeri sono importanti perché se non ci fossero la replicazione del DNA perderebbe moltissime informazioni genetiche.

La regione telomerica, come abbiamo scritto in precedenza, era considerata uno scarto perché non interamente codificata. Diversi studi, però, hanno dimostrato nel tempo che vengono prodotti dei trascritti definiti TERRA, implicati nella regolazione della telomerasi.

I telomeri sono enzimi?

I telomeri hanno una funzione di controllo della stabilità del genoma. Su di loro si formano dei complessi nucleoproteici a cui la cellula cerca di porre rimedio attivando dei meccanismi riparativi, che risultano essere molto dannosi nel caso fossero applicati alle estremità telomeriche. L’importanza sta nel mantenere l’integrità dei telomeri e replicarli correttamente senza perdere informazione genetica. L’integrità dei telomeri è comunque assicurata anche da un enzima che si chiama telomerasi. Questa è una ribonucleoproteina costituita da:

1. TERT: proteina che agisce come una trascrittasi inversa, capace di sintetizzare il DNA copiando uno stampo di RNA.
2. TERC: molecola di RNA stampo.

La porzione proteica di questo enzima copia la sequenza del suo RNA, e questo processo si ripete più e più volte permettendo, così, l’aggiunta di numerose unità della sequenza telomerica ripetuta.

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La relazione con il cancro

I telomeri svolgono una funzione importante anche nell’invecchiamento cellulare, oltre che a far diventare immortali le cellule cancerogene. Ma cosa significa questo? La notizia non era buona quando venne scoperto quanto i tumori fossero resistenti, anche se i ricercatori riuscirono a trovare presto il punto debole della questione e, grazie alla scoperta della telomerasi, conquistarono il premio Nobel per la medicina nel 2009.

Gli esperimenti vennero condotti sui topi con l’impiego dell’enzima della telomerasi al fine di riuscire a ringiovanirli. Agli animali si è cercato di riattivare la loro telomerasi naturale, quindi non c’è stata nessuna somministrazione dell’enzima. In un mese, nei topi ci fu:

1. Un proliferare di cellule nervose giovanili.
2. Miglioramenti muscolari.
3. Crescita del pelo.
4. Aumento di cellule spermatiche.

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Un dato estremamente importante derivato dall’esperimento è che nei topi non sono state riscontrate cellule tumorali. Le mutazioni nella telomerasi, infatti, sono tra le più frequenti nel cancro, e la maggior parte degli sforzi dei ricercatori è proprio lavorare sull’inibizione dell’enzima telomerasi.  La Food and Drug Administration (FDA) ha approvato una raccolta di farmaci inibitori di TRF1, che ha come obiettivo l’inibizione delle diverse chinasi, inclusa quella del danno telomerico al DNA. I telomeri, viste le loro molteplici funzioni, saranno la chiave per sconfiggere il cancro e renderci anche più longevi? La speranza cresce sempre di più…