Bloccare il nutrimento delle cellule tumorali con un interruttore metabolico

La Sapienza Università 21 Mar 2019
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Lo studio internazionale condotto dal Dipartimento di Scienze biochimiche A. Rossi Fanelli ha individuato in uno specifico enzima la capacità di stimolare la proliferazione delle cellule tumorali legando molecole di RNA. Il risultato, pubblicato sulla rivista Nucleic Acids Research, supporta con nuove evidenze lo sviluppo di approcci terapeutici innovativi basati su inibitori a RNA
Un nuovo studio condotto dai ricercatori del Dipartimento di Scienze biochimiche A. Rossi Fanelli, in collaborazione con il Dipartimento di Biologia e biotecnologie Charles Darwin, l'Istituto di biologia e patologia molecolari del Consiglio nazionale delle ricerche (Cnr-Ibpm), il Centre for Genomic Regulation di Barcellona e l'Istituto catalano di oncologia di Girona, ha messo in luce il ruolo di una proteina, la Serina idrossimetil trasferasi (SHMT) nel sostenere l'elevata capacità proliferativa delle cellule tumorali.

I risultati della ricerca, finanziata dall’Associazione Italiana Ricerca sul Cancro (Airc), sono stati pubblicati sulla rivista Nucleic Acids Research.

Per comprendere i meccanismi alla base della propagazione delle cellule tumorali, soprattutto in tumori particolarmente aggressivi come quello al polmone, è importante capire come le cellule del tumore riprogrammino il loro metabolismo per far fronte alle elevate richieste nutrizionali. I ricercatori hanno osservato che uno specifico RNA è capace di legare l'enzima metabolico SHMT a livello del citoplasma cellulare, controllandone la funzione enzimatica e regolando al contempo l'espressione della forma dello stesso enzima che si trova nel mitocondrio, la centrale energetica della cellula.

“Abbiamo mostrato che enzimi metabolici coinvolti nel metabolismo dei folati possono svolgere funzioni non canoniche nelle cellule tumorali, ad esempio legare RNA e modulare l’espressione di altre proteine – spiega Francesca Cutruzzolà, coordinatrice del progetto – e abbiamo dimostrato che questo legame indirizza il metabolismo cellulare in modo specifico, permettendo l'ottimale utilizzazione dei nutrienti necessari da parte del tumore”.

“Siamo rimasti sorpresi di scoprire che l'interazione enzima-RNA – spiega Giulia Guiducci, del team di ricerca Sapienza – potesse anche agire da modulatore selettivo dell'attività enzimatica, favorendo la sintesi di serina piuttosto che di glicina, un'osservazione che potrebbe portare a nuovi approcci per la cura”.

Il team di ricerca è già al lavoro per comprendere come progettare specifiche molecole di acidi nucleici che possano fungere da interruttori metabolici, bloccando l’alimentazione delle cellule tumorali e spegnendone la proliferazione. Questa scoperta apre la strada a terapie totalmente innovative nel campo dei chemioterapici in grado di modulare il metabolismo cellulare, fattore critico nell'aggressività del tumore.

 

Riferimenti:
The moonlighting RNA-binding activity of cytosolic serine hydroxymethyltransferase contributes to control compartmentalization of serine metabolism – Guiducci, G., Paone, A., Tramonti, A., Giardina, G., Rinaldo, S., Bouzidi, A., Magnifico, M.C., Marani, M., Menendez, J.A., Fatica, A., Macone, A., Armaos, A., Tartaglia, G.G., Contestabile, R., Paiardini, A., Cutruzzolà, F. - Nucleic Acids Research 2019 DOI: 10.1093/nar/gkz129.

 

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