Dal gruppo di ricerca guidato dai federiciani Mario Capasso e Achille Iolascon importanti novità nella lotta ai tumori pediatrici
Viaggio nel DNA non codificante
Il CEINGE – Biotecnologie avanzate di Napoli ha raggiunto un altro traguardo nella lotta ai tumori grazie a tecniche avanzatissime di ingegneria genetica, di sequenziamento e di bioinformatica. I ricercatori hanno individuato le regioni regolatrici dei geni la cui alterazione può aumentare l’aggressività di un tumore che incide nella maggior parte dei casi durante il primo anno di vita. Mario Capasso e Achille Iolascon, professori di Genetica Medica del Dipartimento di Medicina Molecolare e Biotecnologie Mediche dell’Università degli Studi di Napoli Federico II e Principal Investigator del CEINGE, hanno guidato la ricerca che si è soffermata sul cosiddetto DNA “non codificante”, in passato indicato erroneamente con lo sprezzante soprannome di “DNA spazzatura”. Si tratta di una porzione enorme del genoma (circa il 99%) contenente particolari sequenze di cui rimane ancora da scoprire il cui ruolo nel determinare le malattie oncologiche.
«Abbiamo studiato le regioni del DNA che regolano la trascrizione dei geni che possono essere immaginati come la manopola del volume di una radio con la quale possiamo aumentare o diminuire l’intensità di produzione di specifici geni.»
Mario Capasso
“Abbiamo studiato in particolare le regioni del DNA che regolano la trascrizione dei geni, in gergo detti “intensificatori” o “enhancer” – spiega Mario Capasso – “che possono essere immaginati come la manopola del volume di una radio con la quale possiamo aumentare o diminuire l’intensità di produzione di specifici geni. Abbiamo analizzato 25 linee cellulari di neuroblastoma mediante la tecnica di sequenziamento ChiP-seq e abbiamo scovato le regioni regolatrici del genoma di questo tumore pediatrico che per molti bambini rimane incurabile. Una volta individuate e localizzate, siamo andati a vedere se in esse erano presenti mutazioni, stavolta analizzando oltre 200 campioni, un numero importante trattandosi di una malattia rara. Ed effettivamente ne abbiamo trovate, in quantità superiore rispetto al restante parte del DNA”.
I ricercatori hanno anche dimostrato che l’insieme di questi intensificatori del genoma del neuroblastoma, quando mutati, sono tra le cause di una prognosi sfavorevole per i pazienti più piccoli.
Con una tecnica di sequenziamento integrata con analisi bioinformatiche avanzate (HiC data analysis) eseguite da Alessandro Vito Lasorsa (esperto bioinformatico del CEINGE) il gruppo hanno valutato tutte le possibili interazioni delle regioni regolatrici individuate con tutti i geni fin ad oggi conosciuti e hanno scoperto che esse interagiscono proprio con tre geni noti avere un ruolo chiave nello sviluppo dei tumori. E lo hanno dimostrato con studi in-vitro, creando in laboratorio una linea cellulare ingegnerizzata.
Genome editing di ultima generazione
“Grazie a una tecnica di genome editing di ultima generazione detta CRISPR-Cas9” – chiarisce Achille Iolascon – “abbiamo confermato che le mutazioni che colpiscono le regioni intensificatrici individuate regolano proprio i tre geni che insieme ad altri sono coinvolti nello sviluppo embrionale e nella risposta del sistema immunitario. Molti di questi geni inoltre sono classificati o come bersagli terapeutici del cancro o come marcatori di una prognosi nefasta della malattia”.
La ricerca è stata finanziata dalla Fondazione AIRC per la Ricerca sul Cancro, OPEN Onlus, Fondazione Italiana per la Lotta al Neuroblastoma ed è stata pubblicata sulla rivista internazionale di alto impatto Cancer Research*.
* = Cancer Research – Somatic mutations enriched in cis-regulatory elements affect genes involved in embryonic development and immune system response in neuroblastoma – Vito Alessandro Lasorsa, Annalaura Montella, Sueva Cantalupo, Matilde Tirelli, Carmen de Torres, Sanja Aveic, Gian Paolo Tonini, Achille Iolascon and Mario Capasso