Ricerche

Per molto tempo, si è pensato che malattie comuni (tipo l'Alzheimer, il cancro e altri disturbi) derivino principalmente da incidenti molecolari o genetici. Ma gli scienziati stanno scoprendo che sembra esserci un aumento del coinvolgimento di un colpevole inaspettato: le cellule staminali.

Nove anni fa, Michael Clarke MD, oncologo della Stanford University, ha stabilito una connessione tra cellule staminali e sindrome di Down: ha mostrato in topi modello della sindrome di Down che molti elementi firma del disturbo - comprese le deformità fisiche e il danno cognitivo - sono causati da attività ridotta delle cellule staminali.

Clarke ha ora scoperto che una molecola associata alla sindrome di Down può anche essere parzialmente responsabile delle patologie del morbo di Alzheimer (MA).

Arrivare alla USP16

La sindrome di Down e il MA sembrano mondi agli estremi opposti nello spettro delle malattie. Le persone con sindrome di Down nascono con la malattia, che sorge quando gli embrioni hanno tre copie del cromosoma 21 anziché due, e causa malformazioni fisiche e deficit cognitivi. Il MA, d'altra parte, di solito colpisce a fine vita, non è causato da un particolare difetto genetico ed è associato in gran parte a problemi di memoria.

Durante ricerche precedenti, Clarke, direttore associato dell'Institute for Stem Cell Biology and Regenerative Medicine, ha lavorato con topi geneticamente modificati portatori di una copia extra di vari geni che i ricercatori ritengono siano legati alla sindrome di Down umana.

Ma Clarke e i suoi colleghi hanno scoperto che molti dei segni della sindrome di Down in questi topi erano associati alla copia aggiuntiva di uno solo di quei geni. Questo gene produce una proteina chiamata USP16, che regola l'attività delle cellule staminali. I topi afflitti dalla sindrome, si è scoperto, stavano producendo troppa USP16, che sopprime i livelli di attività delle cellule staminali durante lo sviluppo.

Oltre ai cambiamenti fisici e alla compromissione cognitiva, la sindrome di Down è associata anche a disturbi come le malattie cardiovascolari e il MA: "Se le persone con sindrome di Down vivono più di 20 o 30 anni, iniziano quasi sempre a sviluppare il MA", ha detto Clarke, professore di biologia del cancro. "Ci siamo chiesti se la USP16 potesse anche avere un ruolo nello sviluppo del MA".

Troppa USP16 potrebbe sopprimere l'attività delle cellule staminali neurali sia nella sindrome di Down che nel MA?

Nella ricerca pubblicata in marzo su eLife, il gruppo ha dimostrato che, almeno nei topi modello di MA, la produzione ridotta di cellule staminali neurali ha portato a una riduzione delle cellule precursori neurali, che diventano molti tipi di cellule cerebrali e supportano la riparazione e la rigenerazione nel cervello.

Hanno anche dimostrato che l'abbassamento del livello della proteina USP16 nei topi di MA, ha fatto aumentare la produzione di cellule precursori neurali e, forse, soprattutto, ha migliorato le prestazioni cognitive sui labirinti e sui test di riconoscimento degli oggetti.

"La USP16 sembra essere un pezzo del puzzle, un componente puntabile che non è stato esplorato finora", ha dichiarato Felicia Renitz MD/PhD, ex ricercatrice del Clarke Lab e prima autrice dello studio su eLife.

I ricercatori riconoscono che c'è molto altro lavoro da fare, ma sperano che queste informazioni possano aiutare a escogitare terapie a trattare gli aspetti peggiori del MA.