Nobel per la Chimica per la “riparazione” del DNA a Lindal, Modrich e Sancar
Intuizioni fondamentali sul funzionamento delle cellule e speranze per la cura del cancro
[7 Ottobre 2015]
L’Accademia Reale Svedese delle Scienze ha deciso di assegnare il Premio Nobel 2015 per la Chimica allo svedese Tomas Lindahl (Francis Crick Institute e Clare Hall Laboratory), allo statunitense Paul Modrich (Howard Hughes Medical Institute e Duke University School of Medicine) ed allo statinitense di origine turca Aziz Sancar (University of North Carolina) «per aver mappato, a livello molecolare, come le cellule riparano il DNA danneggiato e salvaguardano le informazioni genetiche. Il loro lavoro ha fornito le conoscenze fondamentali su come funziona un cellula vivente ed è, per esempio, utilizzato per lo sviluppo di nuovi trattamenti contro il cancro».
Nella motivazione del Premio Nobel ai tre scienziati si legge: «Ogni giorno il nostro DNA è danneggiato da radiazioni UV, radicali liberi e altre sostanze cancerogene, ma anche senza tali attacchi esterni, una molecola di DNA è intrinsecamente instabile. Migliaia di cambiamenti spontanei del genoma di una cellula si verificano su base quotidiana. Inoltre, dei difetti possono anche verificarsi quando il DNA viene copiato durante la divisione cellulare, un processo che avviene diversi milioni di volte ogni giorno nel corpo umano.
La ragione per cui il nostro materiale genetico non si disintegra in un completo caos chimico è che una serie di sistemi molecolari monitorano e riparano continuamente il DNA. Il Premio Nobel per la Chimica 2015 premia tre scienziati pionieri che hanno mappato molte di queste funzioni dei sistemi di riparazione e li hanno dettagliati a livello molecolare».
Nei primi anni ’70 si credeva ancora che il DNA fosse una molecola estremamente stabile, ma Lindahl ha dimostrato che il DNA decade ad un tasso che dovrebbe aver reso impossibile lo sviluppo della vita sulla Terra. Una intuizione che lo ha portato a scoprire il meccanismo molecolare, base excision repair, che contrasta costantemente il collassamento del nostro DNA.
Sancar ha mappato il nucleotide excision repair, il meccanismo che le cellule utilizzano per riparare i danni UV al DNA. Le persone nate con difetti in questo sistema di riparazione, se sono esposte alla luce solare, viluppano il cancro della pelle. La cellula utilizza la nucleotide excision anche per correggere i difetti causati da sostanze mutagene.
Modrich ha dimostrato come la cellula corregge gli errori che si verificano quando il DNA viene replicato durante la divisione cellulare. Questo meccanismo, il mismatch repair, riduce di circa mille volte la frequenza di errore durante la replicazione del DNA. Difetti congeniti nel mismatch repair sono noti, ad esempio, causano di una variante ereditaria di cancro del colon.
Il tre nuovi Nobel per la Chimica 2015 hanno quindi fornito intuizioni fondamentali su come funzionano le cellule, in modo da poter utilizzare queste conoscenze nello sviluppo di nuovi trattamenti contro il cancro