“… grazie a Telethon, abbiamo studiato il ruolo dei mitocondri nella vita e nella morte delle cellule, in condizioni sia patologiche, sia normali… Conoscere il comportamento dei mitocondri può aiutarci a trovare nuove strategie per controllare la sopravvivenza delle cellule… per evitare che muoiano eccessivamente come avviene nell’atrofia ottica ed in tante altre malattie genetiche, ma anche per arrestarne una riproduzione incontrollata in ambito tumorale”.
Digiuno forzato? Le cellule rispondono allungando le proprie centrali energetiche per sfruttare al meglio i pochi nutrienti a disposizione. A dimostrare per la prima volta al mondo questo meccanismo biologico fondamentale sono stati Luca Scorrano e Ligia Gomes, ricercatori dell’Istituto Telethon Dulbecco (Dti) presso l’Istituto Veneto di Medicina Molecolare di Padova. La scoperta ha meritato le pagine di una rivista prestigiosa come Nature Cell Biology* e chiarisce un meccanismo importante con cui le cellule cercano di sopravvivere in situazioni di carenza di nutrienti. E che potrebbe essere sfruttato per ideare terapie in grado di aiutare cellule “sofferenti” a causa di svariate malattie degenerative, rare e genetiche, come l’atrofia ottica dominante e la corea di Huntington, ma anche altre più diffuse, come Parkinson ed Alzheimer. Da diversi anni Scorrano ed il suo gruppo studiano i mitocondri, piccole strutture presenti in tutte le cellule dalla “doppia personalità”: normalmente sono deputati alla produzione di energia, ma, quando le condizioni per la cellula si fanno critiche, sono proprio loro a mandarle il segnale di suicidio, apoptosi in gergo tecnico. «È affascinante pensare come uno stesso elemento regoli nello stesso tempo l’approvvigionamento di energia, e quindi la vita, e la morte», commenta Scorrano. È stato proprio lui, nel 2006, a collegare per la prima volta questo meccanismo di vita-morte alla forma dei mitocondri, studiando una rara malattia genetica della vista chiamata atrofia ottica dominante. «Da allora, grazie a Telethon, abbiamo studiato il ruolo dei mitocondri nella vita e nella morte delle cellule, in condizioni sia patologiche, sia normali». «In questo lavoro abbiamo dimostrato come, in mancanza di nutrienti, la cellula mandi un preciso segnale chimico ai mitocondri, che cominciano così ad allungarsi» spiega Ligia Gomes, prima autrice del lavoro e membro di un prestigioso programma di dottorato dell’Università portoghese di Coimbra (http://beb.cnbc.pt/students.asp?c=4) che le ha consentito di trasferirsi in Italia per lavorare con Scorrano. «L’allungamento porta all’aumento di particolari strutture dentro i mitocondri, deputate proprio alla produzione di energia per la cellula: questo meccanismo permette alla cellula di sopravvivere con quel poco che ha a disposizione. Ci sono però delle malattie genetiche in cui l’allungamento dei mitocondri non avviene e questo si traduce in una sentenza di morte per la cellula». Ed è proprio in questo senso che un’importante scoperta nella biologia apre interessanti prospettive terapeutiche: conoscere questo meccanismo potrebbe suggerire delle strategie farmacologiche per mantenere le cellule in salute grazie all’aiuto dei mitocondri. «Siamo già al lavoro in questo senso, grazie anche ad un recente finanziamento di Telethon, il Program Project, che coinvolge anche altri tre gruppi di ricerca italiani da anni impegnati nello studio delle malattie mitocondriali» spiega Scorrano. «Stiamo analizzando una serie di composti chimici per trovare quelli capaci di modulare al meglio l’allungamento dei mitocondri e, di conseguenza, la salute delle cellule. Mi rendo conto che il nostro lavoro può sembrare molto lontano dalla pratica clinica, ma senza la ricerca di base è impossibile chiarire il perché delle cose. Per individuare una strategia per combattere una malattia genetica dobbiamo prima capire perché si sviluppa: ecco perché non mi sento molto lontano dal paziente, anzi, sento che se nel corso della mia carriera troverò anche un solo farmaco, quell’unica molecola potrà curare tante persone».
Il lavoro di Luca Scorrano è sostenuto anche da Auchan.
* L. Gomes, G. Di Benedetto, L. Scorrano, “During autophagy mitochondria elongate, are spared from degradation and sustain cell viability. Nature Cell Biology, 2011.
Dal Portogallo all’Italia, all’insegna della ricerca di qualità. Intervista a Ligia Gomes.
«Ero in cerca di un gruppo stimolante, all’avanguardia nella ricerca, ma anche giovane e motivato: dopo vari giri per l’Europa, l’ho trovato qui, a Padova, nel laboratorio Telethon guidato da Luca Scorrano». Ligia Gomes è una giovane e brillante ricercatrice di 28 anni, originaria di una piccola cittadina portoghese dal nome musicale, Albergaria-a-Velha. Dopo una laurea in biochimica all’Università di Porto (con una parentesi Erasmus ad Amsterdam) ed un anno di studio della genetica del cancro, nel 2005 è stata ammessa al programma di dottorato internazionale dell’università di Coimbra, uno dei più prestigiosi del Portogallo. «Ho scelto di svolgere il mio PhD nel gruppo di Luca, all’Istituto Veneto di Medicina Molecolare, perché tra tutti quelli che ho visto prima di decidere è quello che mi ha convinto di più. Prima di iniziare a lavorarci sapevo che riceveva anche significativi finanziamenti privati, ma non sapevo esattamente cosa fosse Telethon. Oggi, dopo cinque anni, ho imparato a conoscere questa organizzazione, il suo impatto in Italia e la mission che la guida: sapere da dove vengono questi soldi dà certamente una marcia in più, anche a chi, come me, si occupa di ricerca di base ed è – almeno apparentemente – più distante dai pazienti». Esperta in biologia cellulare, Ligia studia in particolare i mitocondri, strutture presenti in tutte le cellule deputate alla produzione di energia, ma capaci, quando le condizioni si fanno critiche, anche di indurre le cellule al suicidio: lo studio, pubblicato su una rivista importante come Nature Cell Biology, è il coronamento di ben tre anni di lavoro. «Conoscere il comportamento dei mitocondri può aiutarci a trovare nuove strategie per controllare la sopravvivenza delle cellule» spiega la ricercatrice, «per evitare che muoiano eccessivamente come avviene nell’atrofia ottica ed in tante altre malattie genetiche, ma anche per arrestarne una riproduzione incontrollata in ambito tumorale. Il bello della ricerca di base è proprio questo: riguarda meccanismi così fondamentali della vita che può davvero aprire nuove strade per tantissime malattie». In attesa di discutere la propria tesi di dottorato, Ligia continua a lavorare a Padova grazie ad una borsa Telethon: prossimo obiettivo sarà capire se e come la biologia dei mitocondri possa essere sfruttata in ambito terapeutico.
Ligia Gomes
Luca Scorrano
Ricercatori dell’Istituto Telethon Dulbecco (DTI)
presso l’Istituto Veneto di Medicina Molecolare di Padova
