Riassunto:
Un gruppo di ricerca internazionale ha rivelato per la prima volta un meccanismo molecolare chiave per la sopravvivenza di un parassita con risoluzione quasi atomica, fornendo importanti indizi per lo sviluppo di nuovi trattamenti per importanti malattie parassitarie diverse dal Plasmodium. Lo studio è stato condotto congiuntamente da ricercatori dell'Università di Liegi in Belgio e della Rockefeller University negli Stati Uniti. La ricerca si concentra sui parassiti del tripanosoma, che causano malattie come la leishmaniosi, la malattia del sonno africana e la malattia di Chagas, che colpiscono milioni di persone in tutto il mondo.
Sebbene siano attualmente disponibili trattamenti pertinenti, in genere si trovano ad affrontare problemi quali un'efficacia limitata, gravi effetti collaterali e una crescente resistenza ai farmaci. Inoltre, alcuni degli stessi parassiti possono infettare anche il bestiame e i raccolti, causando notevoli perdite agricole ed economiche.
I ricercatori hanno ricostruito con successo la struttura tridimensionale di una gigantesca macchina molecolare chiamata "transspliceosoma". Questa struttura è responsabile di un collegamento chiave nell’elaborazione delle informazioni genetiche all’interno della cellula parassita ed è un meccanismo fondamentale indispensabile per le attività di sostegno vitale dei parassiti tripanosomi.
Negli organismi viventi, le informazioni genetiche contenute nel DNA devono essere prima trascritte nell'RNA e poi ulteriormente elaborate in RNA messaggero maturo che può guidare la sintesi proteica. Nelle cellule umane, questo processo si basa principalmente sullo splicing convenzionale dell'RNA, che rimuove le sequenze inutili e le unisce per conservare informazioni valide.
Tuttavia, i parassiti del tripanosoma utilizzano un meccanismo completamente diverso e molto specifico chiamato trans-splicing dell'RNA leader dello splicing. I ricercatori hanno affermato che in questi parassiti il tradizionale processo di splicing è estremamente raro e quasi tutti gli RNA messaggeri otterranno la stessa breve sequenza di RNA all'estremità 5'. Questo passaggio è fondamentale per la maturazione dell’RNA e il normale funzionamento delle cellule e, se interrotto, il parassita non può sopravvivere.
Da quasi 40 anni, la comunità scientifica conosce l'esistenza di questo meccanismo, ma non è mai stata in grado di osservare veramente come si assemblano e funzionano le relative macchine molecolari. Utilizzando la tecnologia avanzata della microscopia crioelettronica, il team di ricerca ha catturato per la prima volta due fasi chiave del funzionamento del sistema e ne ha analizzato il principio di funzionamento in dettaglio.
La ricerca mostra che all'inizio della reazione, lo spliceosoma posiziona i frammenti chiave dell'RNA della sequenza leader dello splicing e l'RNA da elaborare in posizioni specifiche. Quindi, in una seconda fase, questo frammento viene attaccato all'RNA bersaglio per formare l'RNA messaggero maturo, mentre il resto viene rilasciato in una struttura ramificata specializzata.
Ancora più importante, i ricercatori hanno scoperto che questa macchina molecolare è significativamente diversa dal sistema di elaborazione dell'RNA nelle cellule umane. Ciò significa che gli scienziati hanno l'opportunità di progettare farmaci in grado di bloccare con precisione il processo di trans-splicing del parassita, uccidendo così il parassita senza avere effetti evidenti sulle cellule umane.
Il gruppo di ricerca ha affermato che questo risultato non solo ha risolto un mistero biologico che ha lasciato perplessa la comunità scientifica per decenni, ma ha anche fornito un nuovo obiettivo per lo sviluppo di farmaci antiparassitari. Con il continuo approfondimento della comprensione della struttura e della funzione di questa macchina molecolare unica, si prevede che in futuro verranno sviluppati nuovi trattamenti più sicuri ed efficienti per affrontare la leishmaniosi, la malattia del sonno, la malattia di Chagas e altre importanti malattie parassitarie che da tempo affliggono la salute pubblica globale.
Commenti