Un gruppo di ricerca della University of California di San Francisco ha scoperto una molecola di RNA chiamata PNKY che può essere manipolata per aumentare la produzione di neuroni da cellule staminali neurali.
La ricerca, guidata dal neurochirurgo Daniel A. Lim, MD, PhD, e pubblicata il 19 marzo 2015 su Cell Stem Cell, ha possibili applicazioni in medicina rigenerativa, compresi i trattamenti di disturbi come l'Alzheimer, il Parkinson, le lesioni cerebrali traumatiche, e nel trattamento del cancro.
I primi co-autori Alex Ramos, PhD, e Rebecca Andersen, studenti nel laboratorio di Lim, hanno inizialmente studiato la PNKY nelle cellule staminali neurali presenti nel cervello dei topi, e poi hanno identificato la molecola anche nelle cellule staminali neurali del cervello umano in sviluppo.
Essi hanno scoperto che quando viene rimossa la PNKY dalle cellule staminali, con un processo chiamato «knockdown» (abbattimento), la produzione di neuroni è aumentata di tre o quattro volte. "E' notevole che quando si toglie la PNKY, le cellule staminali producono molti più neuroni", ha detto Lim, assistente professore di chirurgia neurologica e direttore della chirurgia di ripristino alla UCSF. "Questa scoperta suggerisce che la PNKY, e forse le lncRNA in generale, potrebbero in definitiva avere importanti applicazioni nella medicina rigenerativa e nel trattamento del cancro".
Lim ha osservato che la PNKY ha una possibile connessione intrigante con i tumori cerebrali. La PNKY fa parte di una serie di «RNA non codificanti lunghe» (lncRNAs) scoperte di recente, che sono tratti di oltre 200 nucleotidi del genoma umano che non codificano le proteine, ma sembrano avere una funzione biologica.
Il nome è ispirato alla popolare serie americana di cartoni animati «Pinky and the Brain». "La PNKY è codificata nei pressi di un gene chiamato 'Brain' (=Cervello), quindi il nome si è forse auto-suggerito agli studenti del mio laboratorio", ha detto Lim. La PNKY sembra essere solo nel cervello, ha osservato.
Con una tecnica analitica chiamata «spettrometria di massa», Ramos ha scoperto che la PNKY lega la proteina PTBP1, che si trova anche nei tumori cerebrali ed è nota per determinare la crescita del tumore al cervello.
Nelle cellule staminali neurali, PNKY e PTBP1 sembrano lavorare insieme per sopprimere la produzione di neuroni. "Togli uno o l'altro e le cellule staminali si differenziano, producendo più neuroni", ha detto Lim. "E' anche possibile che la PNKY possa regolare la crescita del tumore al cervello, il che significa che forse abbiamo identificato un bersaglio per il trattamento dei tumori cerebrali".
Lim ha detto che la grande importanza di questa ricerca è che aumenta la conoscenza delle lncRNA, sezioni precedentemente sconosciute del genoma che alcuni biologi hanno denominato "materia oscura" del genoma umano.
"Di recente sono state scoperte oltre cinquantamila lncRNA umane. Per cui le lncRNA umane possono essere di più dei geni che codificano le proteine", ha detto Lim. "E' possibile che non tutte le lncRNA abbiano importanti funzioni biologiche, ma stiamo iniziando a capire quali ce l'hanno, e in quel caso, come funzionano. E' un nuovo mondo di biologia sperimentale, e gli studenti nel mio laboratorio sono proprio lì, alla frontiera".
Fonte: Steve Tokar in University of California, San Francisco (> English text) - Traduzione di Franco Pellizzari.
Riferimenti: Daniel A. Lim et al. The Long Noncoding RNA Pnky Regulates Neuronal Differentiation of Embryonic and Postnatal Neural Stem Cells. Cell Stem Cell, March 2015 DOI: 10.1016/j.stem.2015.02.007
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