Ora i ricercatori della Queen Mary University of London (QMUL), Regno Unito, hanno scoperto una parte importante del meccanismo coinvolto nel modo in cui i cromosomi vengono separati durante la divisione cellulare, in modo che una serie completa vada in ciascuna delle nuove cellule.

“Durante la divisione cellulare, una cellula madre si divide in due cellule figlie, e durante questo processo il DNA nella cellula madre, avvolto in forma di cromosomi, si divide in due serie uguali. Per ottenere questo, strutture simili a corde chiamate microtubuli catturano i cromosomi in un sito speciale chiamato cinetocoro e separano il DNA”, ha detto il dottor Viji Draviam, docente senior di biologia strutturale cellulare e molecolare della Scuola di Scienze Biologiche e Chimiche di QMUL.

“Abbiamo identificato due proteine – piccole macchine molecolari – che permettono il corretto collegamento tra i cromosomi e i microtubuli. Quando queste proteine non funzionano correttamente, le cellule possono perdere o guadagnare un cromosoma. Questa scoperta ci dà un assaggio di un passo importante nel processo di divisione cellulare.”

Lo studio, pubblicato oggi (venerdì 28 luglio 2017) sulla rivista Nature Communications, aiuta a spiegare la condizione nota come aneuploidia — quando le cellule finiscono con il numero sbagliato di cromosomi.

Utilizzando microscopi ad alta risoluzione per filmare il funzionamento interno delle cellule umane vive, la dottoressa Draviam e i suoi colleghi dell’Università di Cambridge (Regno Unito) e dell’European Molecular Biology Laboratory di Heidelberg (Germania), hanno scoperto che due proteine – la chinasi Aurora-B e la fosfatasi PP2A legata a BubR1 – agiscono in opposizione tra loro, aggiungendo o togliendo rispettivamente gruppi fosfato, per controllare correttamente il fissaggio dei microtubuli ai cromosomi.

Il co-autore Duccio Conti, che è studente di dottorato del dottor Draviam, ha detto: “Abbiamo scoperto che un equilibrio tra la chinasi Aurora-B e la fosfatasi legata a BubR1 è importante per mantenere il corretto numero di cromosomi nelle cellule umane.”

Comprendere i meccanismi molecolari alla base della divisione cellulare potrebbe aiutare nel trattamento di una serie di malattie e disturbi.

“I tumori aggressivi spesso mostrano un numero irregolare di cromosomi. Le cellule umane normali hanno di solito 23 coppie di cromosomi; tuttavia, le cellule cancerose possono avere 50 o più cromosomi. Per diagnosticare specificamente la ragione alla base dell’aneuploidia e anche per mirare specificamente o trattare l’aneuploidia, si deve capire cosa causa l’aneuploidia in primo luogo”, ha aggiunto il dottor Draviam.

Alcune persone nascono con mutazioni che le predispongono all’aneuploidia. Una di queste condizioni è l’aneuploidia variegata a mosaico (MVA) in cui ai pazienti manca una piccola parte della proteina BubR1. È una condizione molto rara, ma chi ne è affetto può soffrire di microcefalia (testa più piccola del normale), crescita limitata, problemi al cervello e al sistema nervoso, ritardo nello sviluppo, disabilità mentale e convulsioni, oltre ad avere un aumentato rischio di cancro.

Dr Draviam ha detto: “Sarà utile vedere quali sono i livelli di AuroraB chinasi nei pazienti MVA a cui mancano porzioni del gene BubR1 nel loro DNA. Per contrastare la perdita di BubR1 in questi pazienti, forse Aurora-B potrebbe essere ridotta. Inoltre siamo curiosi di sapere se i cromosomi sono catturati normalmente nei pazienti privi di fosfatasi legata a BubR1. Questo potrebbe rivelare nuovi modi per affrontare ulteriori cambiamenti nel numero di cromosomi osservati nei pazienti che soffrono di mutazioni di BubR1.

“Nei trattamenti di fertilità, sarà utile studiare i livelli di queste due proteine al cinetocoro per selezionare uova sane da impiantare nell’utero delle donne per dare loro le migliori possibilità di ottenere una gravidanza di successo.”

Il dottor Draviam ha concluso: “Contribuendo alla comprensione molecolare del processo di segregazione cromosomica, questo lavoro sosterrà lo sviluppo futuro di marcatori predittivi o di obiettivi farmacologici per una varietà di disturbi legati a un numero irregolare di cromosomi.”

.