(UMWEB) Perugia. Un recente studio compiuto da un gruppo di ricercatori dell’Università di Perugia (professori Alessandro Paciaroni, Caterina Petrillo, Francesco Sacchetti, dottor Federico Bianchi) e dell’Istituto Officina dei Materiali del Consiglio Nazionale delle Ricerche (IOM-CNR) (dottoressa Lucia Comez), nell’ambito di una collaborazione internazionale, ha mostrato come l'interazione tra la molecola antitumorale Actinomicina D (ActD) con alcune strutture del nostro DNA possa inibire, mediante un’azione stabilizzante, l’attività di enzimi legati alla replicazione delle cellule tumorali, fornendo una preziosa informazione per lo sviluppo di nuove cure.
Tale ricerca, che è stata pubblicata nella prestigiosa rivista internazionale Nucleic Acids Research, fornisce dati utili per lo sviluppo di farmaci che vadano a colpire esclusivamente le cellule malate, riducendo la necessità di ricorrere alla chemioterapia.
I cosiddetti G-quadruplex sono strutture di DNA a quadrupla elica ricche di guanina (base azotata che, insieme a timina, adenina e citosina, compone il DNA) situate in diversi punti dei cromosomi e, in particolare, nelle loro parti terminali, i telomeri. Queste regioni sono particolarmente critiche poiché determinano la lunghezza della vita delle cellule e quando, successivamente alle duplicazioni cellulari, divengono troppo corte sopravviene la morte cellulare. Tuttavia, nelle cellule tumorali l'azione della telomerasi, comporta la ricomposizione dei telomeri che è una delle cause ipotizzate della generazione di tumori.
La formazione dei G-quadruplex è però in grado di inibire l'azione enzimatica della telomerasi, il che ne fa un importante target antitumorale. La ricerca effettuata ha quindi cercato di trovare in quali modi un farmaco modello (la molecola ActD) riesce a stabilizzare i G-quadruplex delle regioni terminali dei cromosomi, al fine di inibire l’azione della telomerasi e interrompere il processo di proliferazione incontrollata delle cellule tumorali.
Per ottenere questo risultato sono state combinate diverse tecniche disponibili presso i laboratori del Dipartimento di Fisica e Geologia dell'Università degli Studi di Perugia, del CERIC-ERIC-Elettra Sincrotrone di Trieste, dell'Heinz Maier-Leibnitz Zentrum (MLZ) di Monaco, dello Jülich Centre for Neutron Science (JNCS) di Jülich.
In generale i G-quadruplex si dispongono su basi quadrate sovrapposte – generalmente tre, in sequenza. Nella ricerca si è osservato che l’ActD, che si presenta nella forma di un piatto con due bracci, nell’interazione con il G-quadruplex si posa sopra alla base superiore del G-quadruplex, disponendo i bracci in modo tale da agganciare un secondo G-quadruplex, come illustrato in figura. Questo legame produce una reazione chimica che porta a stabilizzare i G-quadruplex attraverso una loro dimerizzazione, quel processo chimico per cui due molecole dello stesso composto si riuniscono in una doppia entità, rendendola più stabile. Le strutture così stabilizzate inibiscono la telomerasi, bloccando il processo di crescita del tumore.
Le opzioni per un ulteriore sviluppo della ricerca includono un approfondimento della conoscenza di questa interazione molecolare e l’esplorazione delle possibilità di cambiare la natura dei bracci della molecola ActD, per andarne a osservare il comportamento e verificarne una maggiore efficacia. In prospettiva, I risultati promettenti di questa ricerca verranno impiegati per studiare l’interazione dei G-quadruplex con un’altra molecola che sia specifica per il telomero e che possa essere più prossima ad un farmaco antitumorale di applicazione clinica.
