Nonostante secoli di ricerca e progressi in medicina, ci sono ancora molti misteri che rimangono irrisolti, primo tra tutti è capire cosa causa l’invecchiamento e come possiamo rallentarlo o invertirlo.
Ma un nuovo studio pubblicato sulla rivista scientifica Nature potrebbe aver finalmente trovato le risposte a queste domande.
I ricercatori dell’Università di Colonia in Germania non solo hanno scoperto che la trascrizione genica – il processo in cui una cellula crea una copia di RNA di un pezzo di DNA – diventa più veloce con l’età ma meno precisa e più soggetta a errori, ma hanno anche scoperto che alcuni processi potrebbero aiutarci a invertire questo declino.
“Questo è, finora, l’unico momento eureka della mia vita. Voglio dire, questo è un tipo di scoperta che non si fa a giorni alterni”, ha detto il dottor Andreas Meyer, il capo ricercatore, definendo i risultati “una scoperta importante”.
“C’è una tempesta su Twitter. Alcuni colleghi sono molto entusiasti”, ha detto a Euronews Next.
Prima che Beyer e il suo team iniziassero il loro progetto investigativo 10 anni fa, il tipico studio sull’invecchiamento “esaminava solo l’espressione genica differenziale”, afferma Beyer.
Gli studi precedenti, spiega, ponevano fondamentalmente domande come “Quando invecchi, quali geni si attivano e quali geni si disattivano?” e “Come cambia la regolazione o il metabolismo nella cellula?”
Ma nessuno si chiedeva come cambia il processo di trascrizione stesso con l’avanzare dell’età, una linea di indagine che potrebbe fornire intuizioni per aiutarci in ultima analisi a invertire o fermare il declino.
Trascrizione, la chiave per un invecchiamento sano
La trascrizione è fondamentale per la ricerca in quanto è il processo in cui una cellula crea una copia di RNA di un pezzo di DNA.
Questa copia è importante perché contiene le informazioni genetiche necessarie per produrre nuove proteine in una cellula. Le proteine determinano la salute e la funzione delle cellule e le cellule quindi strutturano tutti gli esseri viventi.
Nel corso della nostra vita, le nostre cellule si rigenerano, “ma ogni cellula è diversa, e ciò che le rende diverse sono i diversi geni che si attivano in essa”, spiega Beyer. “questa attivazione si chiama trascrizione”.
Poiché i geni danno alle cellule il loro scopo, la loro trascrizione deve essere impeccabile.
“Devi creare la giusta quantità di trascrizioni per ogni gene e avere una copia esatta della sequenza genica, ma devi anche attivare i geni esatti di cui la cellula ha bisogno per funzionare come dovrebbe”, ha detto Beyer.
Esistono molti tipi diversi di cellule nel corpo umano: cellule nervose, cellule muscolari, cellule del sangue, cellule della pelle e così via. E poiché ogni cellula svolge una funzione diversa, ognuna di esse ha una sequenza genica diversa.
La “macchina” – come la chiama Beyer – responsabile di effettuare la copia trascrizionale delle sequenze geniche si chiama Pol II (RNA polimerasi II).
E quello che il suo team ha scoperto è che il processo di trascrizione diventa più veloce con l’avanzare dell’età, e questa trascrizione accelerata fa sì che Pol II faccia più errori, portando a copie essenzialmente “cattive” che possono portare a numerose malattie.
“Se Pol II diventa troppo veloce, commette più errori e quindi la sequenza non è più identica alla sequenza del genoma. Le conseguenze sono simili a quelle che si hanno quando ci sono mutazioni nel genoma stesso”, ha detto Beyer.
Fermare le copie difettose dei cellulari, il secondo grande passo avanti
Ricerche precedenti avevano già dimostrato che le diete ipocaloriche e l’inibizione della segnalazione dell’insulina – bloccando il segnale tra l’insulina e le cellule – potrebbero ritardare l’invecchiamento e prolungare la durata della vita in molti animali. Nei loro esperimenti, il team di Meyer ha cercato di scoprire se questi avessero un impatto nel rallentare la velocità di Pol II e ridurre il numero di copie difettose.
L’indagine – una collaborazione congiunta di 26 persone in sei diversi laboratori – ha lavorato prima con vermi, topi e moscerini della frutta geneticamente modificati per inibire la segnalazione dell’insulina e con topi a dieta ipocalorica per determinare le prestazioni della trascrizione cellulare in età avanzata . In entrambi i casi, Pol II ha reagito e ha viaggiato più lentamente, commettendo meno errori.
Beyer e il suo team hanno quindi monitorato la sopravvivenza dei moscerini della frutta e dei vermi portatori della mutazione che ha rallentato Pol II, e gli animali hanno vissuto dal 10% al 20% in più rispetto alle loro controparti non mutanti.
Quando i ricercatori hanno utilizzato l’editing genetico per invertire le mutazioni nei vermi, la durata della vita degli animali è stata accorciata, stabilendo una connessione causale.
Per testare il loro esperimento sugli esseri umani, hanno lavorato con campioni di sangue di individui giovani e anziani.
“E quando abbiamo confrontato le cellule giovani con le cellule molto vecchie, in vitro, abbiamo ottenuto esattamente gli stessi risultati”, ha detto a Euronews Next Argyris Papantonis, uno dei principali ricercatori.
I risultati delle specie incrociate confermano che si tratta “davvero di un fenomeno generale che si applica all’invecchiamento, e non solo specifico del singolo modello, ad esempio, delle mosche”, ha affermato Beyer.
“Il nostro studio sta dicendo che, ad esempio, avere una dieta sana o questo intervento di restrizione calorica migliorerebbe la qualità della trascrizione della produzione di RNA nella cellula. E questo avrebbe poi effetti benefici per le cellule a lungo andare”.
Le scoperte potrebbe aiutare a prevenire la manifestazione del cancro, osserva Papantonis, in quanto “è una malattia dell’età avanzata a causa di errori. Gli errori vincolanti potrebbero essere un modo per limitare l’insorgenza del cancro o delle malattie in tarda età”.
Possono anche permetterci di “comprendere meglio l’invecchiamento, capire meglio cosa succede quando invecchiamo” e, in definitiva, “comprendere meglio gli interventi, che penso aprano nuove opportunità per ritardare l’invecchiamento o espandere un invecchiamento sano”, ha detto Beyer.
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