Victor Ambros e Gary Ruvkun ricevono il Premio Nobel per la Medicina 2024

MicroRNA e regolazione genetica: un meccanismo essenziale

Le informazioni genetiche nel nostro DNA agiscono come un manuale di istruzioni per le nostre cellule. Sebbene ogni cellula del corpo contenga gli stessi geni, esprime proteine ​​diverse a seconda del tipo. Questa specificità si basa sulla regolazione genetica, un processo che determina quali istruzioni vengono attivate in ciascuna cellula.

Victor Ambros e Gary Ruvkun hanno rivelato che questo regolamento non si limita ai meccanismi già noti. La loro scoperta dei microRNA ha dimostrato che esiste un altro livello di controllo nella traduzione dell’RNA messaggero (mRNA) nelle proteine. Questi piccoli RNA non agiscono direttamente come codici per le proteine ​​ma svolgono piuttosto un ruolo importante nel bloccare o modulare la traduzione di alcuni mRNA, influenzando così l’espressione dei geni bersaglio.

Una scoperta inaspettata su un modello insolito

Il lavoro di Ambros e Ruvkun risale agli anni ’80, quando erano entrambi postdoc nel laboratorio di Robert Horvitz. Cominciarono a studiare il verme nematode C. elegansun organismo modello spesso utilizzato per comprendere lo sviluppo cellulare. È stato studiando i mutanti lin-4 e lin-14 di questo verme che hanno scoperto che il gene lin-4 produceva un microRNA che inibiva l’espressione del gene lin-14. Questa interazione regolatoria è stata la prima dimostrazione del ruolo dei microRNA nella regolazione genetica.

Inizialmente la loro scoperta fu accolta con scetticismo, considerata un fenomeno specifico C. elegans. Tuttavia, la percezione è cambiata nel 2000, quando il gruppo di Ruvkun ha scoperto un altro microRNA, let-7, presente in molte specie, compreso l’uomo. Questa conservazione evolutiva ha confermato che i microRNA sono universali e svolgono un ruolo fondamentale nella regolazione genetica negli organismi multicellulari.

Ritratti dei vincitori del Premio Nobel per la medicina 2024: Victor Ambros e Gary Ruvkun

I vincitori del Premio Nobel 2024 per la Fisiologia e la Medicina, Victor Ambros e Gary Ruvkun, sono due figure chiave della biologia molecolare. La loro scoperta dei microRNA ha cambiato la nostra comprensione della regolazione genetica e ha aperto nuove prospettive per la ricerca biomedica. Ecco un profilo di ciascuno di questi eminenti scienziati.

Victor Ambros: pioniere della regolazione genetica

Victor Ambros è nato nel 1953 ad Hanover, New Hampshire, Stati Uniti. Ha continuato i suoi studi al Massachusetts Institute of Technology (MIT) dove ha conseguito il dottorato nel 1979. Sempre al MIT ha svolto le sue ricerche post-dottorato dal 1979 al 1985, sotto la direzione del famoso biologo Robert Horvitz.

Nel 1985, Victor Ambros è entrato a far parte dell’Università di Harvard come ricercatore principale, prima di diventare professore alla Dartmouth School of Medicine dal 1992 al 2007. Da allora, ha servito come Silverman Professor of Natural Sciences presso la University of Massachusetts School of Medicine, Worcester. Il suo impressionante background accademico riflette una carriera dedicata alla ricerca fondamentale sui meccanismi di regolazione genetica.

Ambros è meglio conosciuto per la sua scoperta del microRNA lin-4 nel verme C. elegans. Questa scoperta è stata il punto di partenza per una serie di ricerche sui microRNA, evidenziando il loro ruolo essenziale nel controllo dell’espressione genica. La sua capacità di identificare e comprendere meccanismi biologici precedentemente sconosciuti dimostra la sua intuizione scientifica e il suo approccio metodico alla ricerca.

Gary Ruvkun: esploratore dei meccanismi molecolari

Gary Ruvkun, nato nel 1952 a Berkeley, in California, è un rinomato genetista. Ha conseguito il dottorato presso l’Università di Harvard nel 1982 prima di continuare la sua ricerca post-dottorato al MIT dal 1982 al 1985. Come il suo collega Victor Ambros, ha lavorato anche sotto la supervisione di Robert Horvitz, che lo ha portato a specializzarsi nello studio dei meccanismi di regolazione genetica.

Dal 1985, Ruvkun è stato ricercatore principale presso il Massachusetts General Hospital e la Harvard Medical School, dove è professore di genetica. Il suo lavoro sul microRNA let-7 è stato un’importante scoperta che ha dimostrato la conservazione di queste molecole attraverso le specie, evidenziandone l’importanza universale nei processi biologici.

Ruvkun è riconosciuto per il suo spirito innovativo e la perseveranza nell’esplorazione dei percorsi molecolari. La sua ricerca ha dimostrato che i microRNA svolgono un ruolo nella regolazione post-trascrizionale dei geni, una scoperta che ha trasformato la biologia molecolare e ha aperto nuove strade per la comprensione delle malattie legate alla disregolazione genetica.

Victor Ambros e Gary Ruvkun non solo hanno collaborato a una scoperta rivoluzionaria, ma i loro percorsi professionali rivelano anche una passione condivisa per l’esplorazione dei meccanismi della vita al suo livello più fondamentale. I loro contributi scientifici, derivanti da anni di ricerca paziente e attenta, hanno influenzato profondamente la nostra comprensione della funzione cellulare e continuano a ispirare nuove generazioni di ricercatori in biologia e medicina. Il loro riconoscimento congiunto con il Premio Nobel per la medicina 2024 è il riconoscimento del loro impatto duraturo sulla scienza e sulla salute umana.

Implicazioni cliniche della scoperta dei microRNA

La scoperta dei microRNA da parte di Victor Ambros e Gary Ruvkun ha aperto un nuovo campo di ricerca nella biologia molecolare, ma ha anche implicazioni cliniche significative. Queste piccole molecole di RNA, che svolgono un ruolo chiave nella regolazione genetica, sono ora riconosciute come i principali attori in molte patologie umane. Ecco una panoramica delle principali implicazioni cliniche di questa scoperta.

MicroRNA e il loro ruolo nelle malattie umane

I microRNA sono coinvolti nella regolazione di processi cellulari essenziali come la proliferazione, la differenziazione e la morte cellulare. Una disfunzione nella loro regolazione può portare a malattie gravi, tra cui:

• Cancro : I microRNA possono agire come oncogeni (promotori tumorali) o come soppressori tumorali, regolando i geni coinvolti nella crescita e nella sopravvivenza cellulare. Ad esempio, la sovraespressione o la sottoespressione di alcuni microRNA è stata associata a specifici tipi di cancro, tra cui seno, polmone e fegato. La comprensione del ruolo dei microRNA nella progressione del tumore apre prospettive per lo sviluppo di nuove terapie mirate.

• Malattie cardiovascolari : I microRNA svolgono un ruolo cruciale nella regolazione dei geni coinvolti nelle funzioni cardiache e vascolari. Sono coinvolti in processi come l’ipertrofia cardiaca, l’aterosclerosi e l’insufficienza cardiaca. La manipolazione dell’espressione di microRNA specifici potrebbe diventare una promettente strategia terapeutica per trattare queste condizioni.

• Malattie neurologiche : I microRNA sono anche collegati a malattie neurodegenerative come il morbo di Alzheimer, il morbo di Parkinson e la sclerosi multipla. Partecipano alla regolazione dei geni che controllano i processi neuronali e le alterazioni in questi microRNA possono contribuire alla progressione di queste malattie. Mirare a questi microRNA potrebbe offrire nuove strade per rallentare o arrestare la degenerazione neuronale.

Prospettive terapeutiche: diagnosi e trattamento basati sui microRNA

I progressi nella comprensione dei microRNA hanno portato a potenziali nuovi approcci nella diagnosi e nel trattamento delle malattie. Ecco alcune delle promettenti applicazioni cliniche:

• Biomarcatori diagnostici :I microRNA circolanti nel sangue o in altri fluidi corporei sono emersi come potenziali biomarcatori per la diagnosi di varie malattie, tra cui cancro, malattie cardiovascolari e disordini metabolici. La loro stabilità nel sangue e la loro specificità li rendono particolarmente interessanti per una diagnosi precoce e precisa.

• Terapie mirate : Sono in fase di sviluppo terapie basate sui microRNA per modulare la loro espressione nelle cellule malate. Ad esempio, si stanno testando inibitori dei microRNA (antagomiri) o molecole mimetiche dei microRNA per ripristinare l’equilibrio dei microRNA nelle cellule colpite. Questi approcci potrebbero offrire trattamenti più mirati ed efficaci per malattie difficili da trattare con le terapie convenzionali.

• Resistenza ai trattamenti : I microRNA sono coinvolti anche nella risposta delle cellule tumorali ai trattamenti chemioterapici. La modifica dell’espressione di alcuni microRNA potrebbe aiutare a superare la resistenza al trattamento e migliorare l’efficacia delle terapie attuali.

Potenziale terapeutico immenso

La scoperta dei microRNA da parte di Victor Ambros e Gary Ruvkun non solo ha rivoluzionato la nostra comprensione della regolazione genetica, ma ha anche gettato le basi per progressi significativi in ​​campo clinico. I microRNA sono oggi al centro della ricerca per sviluppare nuovi approcci diagnostici e terapeutici. Il loro ruolo nella modulazione dell’espressione genetica offre un immenso potenziale per il trattamento di malattie complesse come il cancro, le malattie cardiovascolari e i disturbi neurologici, aprendo la strada a una medicina più personalizzata ed efficace.

Credito fotografico: licenza Adam Fagen
Ruvkun e Ambros si congratulano a vicenda alla presentazione del Premio Gruber in Genetica della Fondazione Gruber 2014, ASHG Annual Meeting, San Diego Convention Center, San Diego, California