Perché alcune cellule con DNA raddoppiato non muoiono: la scoperta che cambia le carte in tavola
La duplicazione dell’intero genoma è uno di quei fenomeni che la biologia studia da tempo, ma di cui ancora sfuggono parecchi dettagli. Un gruppo di ricercatori della Hokkaido University ha appena aggiunto un tassello importante al puzzle, scoprendo che non tutti gli errori nella divisione cellulare portano allo stesso risultato. Alcune cellule con il doppio del DNA sopravvivono tranquillamente, altre no. E la differenza dipende dal tipo di errore che si verifica durante il processo.
Per capire di cosa si parla, vale la pena fare un passo indietro. Ogni volta che una cellula si divide, prima copia tutto il proprio materiale genetico, poi si separa fisicamente in due cellule figlie. A volte, però, la copia del DNA avviene senza problemi ma la separazione finale non va a buon fine. Il risultato è una singola cellula che si ritrova con il doppio dei cromosomi. Un po’ come fotocopiare un documento e poi infilare entrambe le copie nella stessa cartella per sbaglio. Questa condizione, la duplicazione dell’intero genoma, è stata collegata a invecchiamento cellulare, malattie degenerative e soprattutto al cancro.
Due errori diversi, destini opposti
Il team giapponese si è concentrato su due meccanismi specifici che portano alla duplicazione del genoma: il fallimento della citochinesi e lo slittamento mitotico. Nel primo caso, la cellula arriva quasi alla fine della divisione ma non riesce a completare la separazione fisica. Nel secondo, il processo si interrompe troppo presto, prima che i cromosomi vengano distribuiti in modo corretto.
Usando tecniche di imaging in tempo reale e marcatura specifica dei cromosomi, i ricercatori hanno seguito il destino di queste cellule anomale. E qui arriva la parte interessante: le cellule generate dal fallimento della citochinesi risultavano molto più stabili e con tassi di sopravvivenza decisamente più alti. Quelle prodotte dallo slittamento mitotico, invece, mostravano una distribuzione irregolare dei cromosomi e morivano con frequenza maggiore.
Il fattore chiave? L’organizzazione dei cromosomi. Quando lo slittamento mitotico interrompe la divisione troppo presto, i cromosomi finiscono distribuiti in modo sbilanciato, creando un caos genetico che la cellula fatica a gestire. Con il fallimento della citochinesi, invece, la distribuzione resta più equilibrata e la cellula riesce a mantenersi funzionale.
Cosa significa per la ricerca sul cancro
Le implicazioni di questa scoperta non sono banali. La duplicazione dell’intero genoma si trova comunemente nelle cellule tumorali, e alcune terapie oncologiche possono addirittura provocarla involontariamente. Se le cellule che sopravvivono dopo aver accumulato DNA extra continuano a moltiplicarsi, possono contribuire alla ricomparsa dei tumori.
La ricerca suggerisce che intervenire sui processi di separazione dei cromosomi potrebbe rappresentare una strategia per impedire a queste cellule anomale di prosperare. Come ha spiegato il professor associato Ryota Uehara, autore corrispondente dello studio pubblicato su Proceedings of the National Academy of Sciences, esistono meccanismi diversi attraverso cui la duplicazione del genoma può verificarsi, ma fino a oggi le differenze tra questi percorsi erano state in gran parte ignorate.
Il fatto che migliorando sperimentalmente la separazione cromosomica nelle cellule soggette a slittamento mitotico queste diventassero significativamente più vitali conferma quanto il destino di una cellula con DNA raddoppiato dipenda da dettagli che, fino a poco tempo fa, nessuno considerava davvero rilevanti.
