Nobel Medicina 2024: La scoperta dei microRNA e il loro ruolo nella regolazione genica
Il premio Nobel per la Medicina 2024 è stato assegnato a Victor Ambros e Gary Ruvkun per la scoperta dei microRNA, molecole chiave nella regolazione genica, con un impatto rivoluzionario sugli organismi multicellulari.
In ogni cellula del corpo umano esiste un kit genetico universale: lo stesso set di geni e istruzioni. Tuttavia, la diversità delle cellule, come quelle muscolari e nervose, deriva dalla selezione di specifiche istruzioni genetiche attraverso un processo di regolazione genica. Le protagoniste del Premio Nobel per la Medicina 2024 sono le molecole microRNA (miRNA), essenziali per la regolazione genica. Queste molecole, scoperte da Victor Ambros e Gary Ruvkun, agiscono come “evidenziatori” nel manuale delle cellule, attivando i geni necessari per il corretto funzionamento di ciascun tipo cellulare.
La scoperta di Ambros e Ruvkun ha rivelato un nuovo principio di regolazione genica, fondamentale per gli organismi complessi, inclusi gli esseri umani. “La loro scoperta ha svelato un meccanismo essenziale per la vita multicellulare”, sottolineano gli esperti che hanno assegnato il premio. Il genoma umano codifica oltre 1000 miRNA, fondamentali per lo sviluppo e il funzionamento degli organismi.
I miRNA agiscono regolando il flusso di informazioni genetiche dal DNA agli RNA messaggeri (mRNA) e, successivamente, alle proteine, in un processo noto come trascrizione. Questo sistema garantisce che ogni cellula esprima le proteine giuste per svolgere le sue funzioni specializzate. Tuttavia, un errore nella regolazione genica può portare a malattie gravi come cancro, diabete e malattie autoimmuni.
Già dagli anni ’60, era noto che proteine specializzate, chiamate fattori di trascrizione, controllavano il flusso di informazioni genetiche legandosi al DNA. Ma nel 1993, Ambros e Ruvkun scoprirono un nuovo livello di regolazione genica grazie a studi sul piccolo verme Caenorhabditis elegans, una specie utilizzata per la ricerca scientifica. I due scienziati erano interessati ai geni che regolano la tempistica di attivazione dei programmi genetici, osservando due mutanti del verme, lin-4 e lin-14, che mostravano difetti in questo processo. Ambros, durante i suoi studi ad Harvard, scoprì che il gene lin-4 produceva una molecola di RNA corta e priva di un codice per proteine. Ruvkun dimostrò che questa molecola di miRNA inibiva la produzione della proteina lin-14 legandosi al suo mRNA.
Questa scoperta fu inizialmente accolta con scetticismo, ma nel 2000 la scoperta di un altro miRNA, let-7, presente in tutto il regno animale, cambiò la percezione. Da allora, centinaia di miRNA sono stati identificati e si è compreso che la loro regolazione genica è universale tra gli organismi multicellulari.
Oltre alla loro scoperta, i meccanismi che regolano la produzione dei miRNA e la loro interazione con gli mRNA sono stati chiariti. Queste piccole molecole di RNA regolano l’espressione proteica e la degradazione degli mRNA, giocando un ruolo cruciale nell’evoluzione di organismi complessi. La regolazione anomala dei miRNA è collegata a diverse malattie, tra cui il cancro e condizioni ereditarie come la sindrome Dicer1.
“La scoperta di Ambros e Ruvkun in C. elegans ha svelato una nuova dimensione nella regolazione genica, essenziale per tutte le forme di vita complesse”, ha concluso l’Assemblea del Nobel del Karolinska Institutet.
